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日立高新技术在中国

The Classification of the Pineapple product by the Multivariate Analysis using 3-D Fluorescence Spectra Measurement (Fluorescence Fingerprint, EEM)

 F-7000型日立荧光分光光度计,拥有高速的三维荧光光谱测量效率,无论是在最尖端的研究领域还是在品质管理应用研究领域都得到了广泛运用。无需对样品进行复杂的前处理,便可以测定数的样品特有的三维荧光光谱,通过多变量分析可用于辨别农作物产地以及食品种类及等级。
 此次,我们选用维C含量丰富的菠萝,对各种菠萝制品进行三维荧光光谱测量,探究其中的科学奥秘。

测定系统

测定系统

 当测定样品为果汁等高浓度样品时, 使用固体支架测量样品表面荧光的表面测光系统有效。
 当测定样品为果实的果皮等非均匀样品时,采用积分球测光系统可以提高测量的重现性。
 当对不放入样品舱内的样品或水果直接测量时,光纤测光系统有效。

测定样品及结果

样品

菠萝汁(浓缩还原100%)、菠萝汁(直接榨取100%)、菠萝酱
菠萝混合果酱、菠萝果实(罐头)、菠萝果实(新鲜)

图1 不同种类的菠萝制品
图1 不同种类的菠萝制品

 将高浓度液体样品菠萝汁装入宽幅样品池并安放到固体样品支架上后进行了三维荧光光谱测量。
 果酱或果实等不均匀的样品装入石英样品池内并与石英片紧密接触,进行三维荧光测量。

测定结果

图2 菠萝汁的荧光指纹
图2 菠萝汁的荧光指纹

 根据菠萝汁的三维荧光光谱,确定不同组份的激发和发射波长,如图所示,分别得到氨基酸、维生素、叶绿素的荧光指纹。
 按照三种物质的荧光指纹,对不同菠萝制品的三维荧光光谱进行分析,总结出不同的荧光物质对应的荧光指纹,如表1所示。

表1 果实的荧光指纹及波长信息
表1 果实的荧光指纹及波长信息

图3 不同菠萝制品的荧光指纹
图3 不同菠萝制品的荧光指纹

 根据从各菠萝样品获取的三维荧光光谱(荧光指纹),进行了主成分分析。如图4所示。

图4 不同菠萝制品的主成分分析
图4 不同菠萝制品的主成分分析

 从图中可以发现,①新鲜菠萝的主成分1和主成分2为正值,罐头菠萝为原点附近的值。②完全由菠萝制成的果酱为原点附近的值,菠萝与芒果的混合果酱的主成分1为正值,主成分2为负值。③直接榨取的菠萝汁的主成分1为与原点稍微存在距离的值,主成分2为略微偏正的值。浓缩还原菠萝汁的主成分1和主成分2皆为负值。
 此次的分析结果表明主成分1和主成分2的值为正值时菠萝果实判别为未加工状态。

总结

 日立高扫描速度的荧光分光光度计能够快速获得样品的荧光指纹,结合多变量分析,实现对多复杂多样的菠萝制品的轻松判别。