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Agilent FTIR 食品鉴别解决方案

Zubair Farooq 和 Ashraf A. Ismail
加拿大蒙特利尔 McGill 大学

随着全球化经济的发展，企业面临的压力也越来越大，需要确保包括进货检验、新产品开发和包装在内的整个食品加工链满足严格的质量、安全和成本效益标准。傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR)，具有检测用时短、基本无需样品制备并且能够确定分子结构的优势，因此在确保食品及食品成分的质量方面具有重要的价值。该技术可用于识别、确认和鉴别食品及食品成分。

本文将讨论几个使用 FTIR 进行食品鉴别的实例，来源于安捷伦分子光谱应用文集中的成熟应用和新兴应用。下个月，我们将介绍 ICP-MS 技术在食品鉴别方面的应用。

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图 1. 采用 Agilent Cary 630 ATR-FTIR 分析仪采集的奶粉的红外光谱图

鉴定奶粉

奶粉是许多食品中广泛使用的功能性配料，其蛋白质、碳水化合物（通常指乳糖）、脂肪以及水分的含量存在很大差异。奶制品原料的常规检测过程如下：首先加入溶剂提取脂肪，然后采用色谱技术分离蛋白质和乳糖。尽管这些检测方法的准确度非常高，但它们耗时较长、过程繁琐且价格昂贵。采用中红外傅里叶变换光谱仪分析可获得非常尖锐的谱带，并且能够确定每个谱带所对应的特定功能基团，提供的大量结构信息在鉴别复杂奶制品成分方面具有非常重要的价值。另外，Agilent 600 系列 FTIR Slide-on ATR 附件与 Agilent Cary 630 FTIR 光谱仪的完美结合，为奶粉日常的快速自动化鉴定提供了最佳途径。

图 1 所示为使用配备 ATR 附件的 Cary 630 FTIR 检测 α-乳清蛋白、β-乳球蛋白、乳清分离蛋白 (WPI) 和乳清蛋白浓缩物 (WPC) 所得到的典型红外光谱图。由于 WPC 中含有乳糖，因此其红外傅里叶变换光谱信号与其他三种蛋白质有所不同，这由 1300 和 900 cm^-1 处增加的吸收峰可以清楚看出。对于其他蛋白质之间的差别，虽然无法用肉眼分辨出来，但使用 Agilent MicroLab FTIR 软件内置的分析工具可以轻松地自动辨别出来。

你的茶水里有什么?

茶是继水之后第二大饮品。茶的种类有很多，例如白茶、黄茶、绿茶、乌龙茶、红茶和后发酵茶。为了提升口感，通常需要对某些茶加以改进，比如加入添加剂或者将不同种类的茶进行混合。几乎所有的袋装茶和散装茶都是由几种茶混合而成。

茶叶含有 700 多种化合物，包括类黄酮、氨基酸、维生素（C、E 和 K）、咖啡因、多糖、黄酮醇、丹宁酸、多酚和儿茶酚。茶的化学组成非常复杂，因此很难建立统一的鉴定流程。实际上，大多数公司仅重点对咖啡因和茶多酚两类化合物的含量进行检测。如果可以加快分析速度并最大限度降低每个样品的分析成本，全面的成分检测是非常有必要的。此外，如果在混合不同茶叶前就已对其成分和质量进行鉴定，那么生产混合茶的企业将大大受益，可确保持续而稳定地生产高品质的产品。

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图 2. 采用 Agilent Cary 630 ATR-FTIR 对所选茶叶样品分析所得的光谱图

和检测奶粉一样，配备 ATR 附件的 Agilent Cary 630 FTIR 光谱仪能够提供有关茶叶中所有有机成分的重要数据，而茶叶生产企业则可利用这些谱图信息从多方面优化他们的产品并确保产品品质的一致性。Agilent MicroLab FTIR 软件可对整个谱图进行测量并建立已知样品的数据库，用户无需再支付高昂的费用对各个特定化合物进行全面表征。

在下一个示例（如图 2 所示）中，我们使用 MicroLab FTIR 软件自动存储所获得的谱图。通过 3800 和 2600 cm^-1 之间以及 2000 和 600 cm^-1 之间的光谱信息可以有效辨别不同种类的茶。这两个光谱区域涵盖了茶叶中所有主要的和次要有机成分的吸收谱带，因此这两个区域内的光谱信息在鉴别不同化学成分的茶叶的过程中起着重要的作用。

当获取新的茶叶样品后，MicroLab FTIR 软件会将新的光谱信息与已有的光谱信息进行比对，并在测量的过程中就能确定其种类。该软件基于预先设定的相似度限值，鉴定的结果可用相似度或者合格或不合格来表示。

安捷伦食品鉴定解决方案

如今，随着全球化供应链的分布，采用可靠稳定的工作流程准确而有效地确保食品的质量至关重要。安捷伦的食品分析过程采用先进的分子光谱技术，可以有效分析出食品的类别、掺杂物、污染物以及变质程度；同时还能帮助确定原料来源和生产地。我们所有的仪器均有一系列配件和备件的支持。您可以通过安捷伦光谱产品备件目录查看适用于安捷伦 UV-Vis、FTIR 和荧光光谱仪的各种备件。

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