Анализаторы БИК-Фурье
Метод спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона с преобразованием Фурье для экспресс-контроля качества на предприятиях по переработке мяса и птицы
Методики
05.10.2020
В современном мире в условиях роста объёмов производства и переработки сырого мяса, мясных продуктов для производителей мясной и птицеперерабатывающей промышленности особенно актуальной является задача надежного и быстрого контроля качества продукции на всех этапах производства. Метод спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона с преобразованием Фурье (FT-NIR) является эффективной альтернативой классическим методам химического анализа (методам «мокрой химии»), поскольку является неразрушающим для образца, не требует предварительной пробоподготовки, использования расходных материалов и вредных дорогостоящих химических реактивов, позволяет получать результаты менее чем за минуту.
Очевидно, что мясо разнообразно по своему химическому составу, как и все продукты животного происхождения. В мясной промышленности понимание состава сырого мяса и других ингредиентов важно для коррекции рецептуры при изготовлении высококачественных колбас, сосисок, салями и других мясных изделий. Контроль качества готовой продукции перед отгрузкой также является важным этапом для удовлетворения потребностей клиента. С ростом глобального спроса на мясо и мясные продукты все более сложной становится задача сохранить высокий уровень качества для потребителя.
Метод FT-NIR спектроскопии может дополнить или даже заменить широкий спектр классических методов анализа качества мяса, как в лаборатории, так и на производственной линии. В основе метода БИК-спектроскопии лежит связь спектра инфракрасного излучения в ближнем ИК-диапазоне и состава образца. Энергия излучения при прохождении через образец возбуждает вращательные и колебательные движения в молекулах. В результате часть излучения поглощается образцом, причем поглощение носит селективный характер и происходит на тех частотах, которые совпадают с колебаниями в молекулах вещества. В результате интенсивность инфракрасного излучения на этих частотах резко падает, и на спектрах наблюдаются полосы поглощения. Число полос поглощения в спектре, их положение, ширина и форма определяются природой (структурой и химическим составом) образца, а интенсивность полос зависит от концентрации соответствующего компонента.
ИК-Фурье спектрометры обладают рядом преимуществ, так называемыми энергетическими выигрышами, по сравнению с дисперсионными ИК-спектрометрами:
- Выигрыш Жакино: В Фурье-спектрометрах входное отверстие гораздо больше, чем в дисперсионных приборах, свет в которые попадает через узкую входную щель, отсекающую часть излучения от источника. В результате Фурье спектрометры имеют выигрыш в светосиле, который может доходить до сотен раз.
- Выигрыш Фелжетта: В Фурье-спектрометрах время регистрации каждого спектрального интервала равно времени регистрации всего спектра, в то время как в дисперсионных спектрометрах регистрируется каждый спектральный интервал поочерёдно. Данное преимущество обеспечивает большее соотношение сигнал/шум в спектрометрах с пробразованием Фурье при одинаковом времени сканирования образца.
- Выигрыш Конна: Использование гелий-неонового лазера, который проходит параллельно пучку ИК-излучения через интерферометр в Фурье-спектрометрах, позволяет проверять спектр при каждом сканировании по длине волны. В результате исключены отклонения в измерениях, связанные с температурными изменениями, вибрациями. Данный выигрыш обеспечивает предельную точность по волновому числу.
Описанные выше преимущества гарантируют высокую точность и стабильность работы Фурье-спектрометров, дают качественные и воспроизводимые спектры.