Ứng dụng của quang phổ Raman trong kiểm tra chất lượng và an toàn thực phẩm

Máy quang phổ Raman cầm tay

Với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, con người ăn ngày càng nhiều thực phẩm phong phú, thành phần và chủng loại của chúng có sự khác biệt lớn. Ngày nay, con người ngày càng chú ý đến an toàn thực phẩm. Trong quá trình kiểm tra an toàn thực phẩm, công nghệ quang phổ Raman có thể phát hiện thuốc trừ sâu và hàm lượng dầu trong thực phẩm, nhưng vẫn cần được các kỹ thuật viên nghiên cứu sâu hơn để nâng cao hiệu quả của công nghệ quang phổ Raman trong kiểm tra thực phẩm.

Trong những năm gần đây, vấn đề an toàn thực phẩm ngày càng được quan tâm, trong quá trình kiểm tra an toàn thực phẩm, công nghệ quang phổ Raman có thao tác đơn giản, vai trò quan trọng, được nhiều doanh nghiệp sử dụng rộng rãi. Trên cơ sở đó, bài báo này đưa ra ba loại ứng dụng của công nghệ quang phổ Raman trong kiểm tra chất lượng và an toàn thực phẩm: phát hiện thành phần, phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu và công nghệ tiên tiến, nhằm tăng cường ứng dụng công nghệ quang phổ Raman để cải thiện an toàn thực phẩm.

1. Ứng dụng của quang phổ Raman trong kiểm tra chất lượng và an toàn thực phẩm

Phát hiện thành phần

Thực phẩm có nhiều đặc tính phong phú. Các chất dinh dưỡng chính là đường, dầu, protein, v.v. Các phương pháp phát hiện thực phẩm truyền thống có nhược điểm là thao tác rườm rà và sử dụng hóa chất. Việc sử dụng công nghệ quang phổ Raman có thể khắc phục những nhược điểm này. Hiện nay, các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm hiện có bao gồm tiêu chuẩn quốc gia, tiêu chuẩn ngành, tiêu chuẩn địa phương, tiêu chuẩn doanh nghiệp và tiêu chuẩn tập đoàn. Có nhiều phương pháp phát hiện thực phẩm khác nhau. Trong số đó, quang phổ Raman có thể phát hiện thực phẩm theo các tiêu chuẩn trên. Các đặc điểm của nó như sau:

  • Nó tích hợp lấy mẫu, chiết xuất, tinh chế, làm giàu, tách trước và tiêm mẫu.
  • Nó có thể đáp ứng các yêu cầu của phương tiện phức tạp, thành phần vết và phân tích thành phần có các đặc tính đặc biệt.
  • Có ít bước vận hành, giúp giảm chi phí cho doanh nghiệp và cải thiện hiệu quả phát hiện.
  • Giảm hoặc thậm chí sử dụng dung môi hữu cơ – thân thiện với môi trường và xanh.
  • Thực hiện trực tuyến, tự động hóa và thu nhỏ.

2. Công nghệ chính của quang phổ Raman trong kiểm tra chất lượng và an toàn thực phẩm

Trừ nền huỳnh quang

Yếu tố gây nhiễu chính của quang phổ Raman trong phát hiện chất lượng và an toàn thực phẩm là huỳnh quang, có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến việc trích xuất thông tin hiệu quả. Do đó, nhân viên cần trừ nền huỳnh quang khi phân tích dữ liệu. Có hai cách trừ chính:

  • Cải thiện hiệu suất của các thiết bị thử nghiệm. Ví dụ, các kỹ thuật viên có thể thay đổi nguồn sáng và sử dụng bước sóng dài để giảm nền huỳnh quang.
  • Sử dụng phép đo hóa học, nền huỳnh quang Raman được trừ đi.

 Loại bỏ hiệu ứng nhiệt

Trong quá trình kiểm tra an toàn thực phẩm, khi sử dụng công nghệ quang phổ Raman, thời gian chiếu tia laser dài hơn, dễ làm chất nóng lên và làm mẫu thử bị phá hủy. Do đó, cần tránh tạo ra hiệu ứng nhiệt để đảm bảo độ chính xác của công nghệ quang phổ Raman. Có hai giải pháp chính:

  • Giảm công suất của nguồn sáng kích thích để tránh hiệu ứng nhiệt trong quá trình giám sát, qua đó bảo vệ tính toàn vẹn của mẫu, nhưng việc giảm công suất của nguồn sáng kích thích sẽ ảnh hưởng đến tín hiệu quang phổ Raman, khiến việc giám sát chất lượng và an toàn thực phẩm trở nên khó khăn.
  • Sử dụng phụ kiện kiểm tra nhiệt độ thấp. Phương pháp này cũng có thể rút ngắn thời gian tích hợp quét của mẫu và là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để ngăn chặn hiệu ứng nhiệt trong quá trình giám sát chất lượng và an toàn thực phẩm.

Thiết lập thư viện phổ Raman chuẩn 

Nhân viên có thể sử dụng phổ Raman để thu thập thông tin như độ phân cực, độ rộng đỉnh và cường độ đỉnh. Hiện tại, có một số vấn đề là thư viện phổ không thể cập nhật kịp thời và không thể chia sẻ. Nhân viên được yêu cầu sử dụng mạng có dây và không dây để thúc đẩy sự phát triển của công nghệ quang phổ Raman. Lấy máy quang phổ Raman cầm tay Optosky 1064 nm ATR6600 làm ví dụ, đây là máy quang phổ Raman cầm tay 1.064 nm siêu triệt tiêu huỳnh quang. Dựa trên hiệu ứng triệt tiêu huỳnh quang cực cao của chính ánh sáng kích thích 1064 nm, máy này phù hợp để phát hiện các sản phẩm huỳnh quang cao. Kích thước tổng thể của ATR6600 cực kỳ nhỏ, chỉ nặng chưa đến 1 kg, đã phá vỡ đáng kể giới hạn trọng lượng của máy quang phổ Raman cầm tay 1.064 nm, lần đầu tiên chỉ nặng chưa đến 1 kg. Trước đó, máy quang phổ Raman cầm tay 1.064 nm nhẹ nhất thế giới là 1,5 kg. ATR6600 có thuật toán nhận dạng phổ Raman tích hợp tuyệt vời, có thể phát hiện các chất mà không phân biệt, dễ dàng nhận dạng các chất và thêm dữ liệu phổ của riêng người dùng. Sử dụng hệ thống Android, giao diện đơn giản và sạch sẽ, được trang bị màn hình độ nét cao 5,5 inch, sử dụng camera kép độ nét cao (13 triệu + 8 triệu), có thể ghi lại địa điểm kiểm tra bất cứ lúc nào, tích hợp WiFi, Bluetooth, GPS và các mô-đun khác, đơn giản và thông minh.

3. Ưu điểm của việc lựa chọn máy quang phổ Raman cầm tay ATR6600 1064nm là gì?

  • ATR6600 là một bộ máy phân tích Raman cầm tay 1064nm có khả năng chống huỳnh quang phù hợp để phát hiện vật liệu huỳnh quang cao.
  • Với kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ (<1,2kg) và dễ cầm, máy có thể được ứng dụng rộng rãi trong các ngành hải quan, an toàn công cộng, phòng thí nghiệm, nhà máy, kho bãi, boong tàu, v.v. Máy có thể phát hiện nhanh thuốc, hóa chất tiền chất, thuốc nổ, đá quý, nguyên liệu thô và cũng có thể nhanh chóng xác định chất phụ gia, dư lượng thuốc trừ sâu & thuốc thú y.
  • Thuật toán nhận dạng quang phổ tuyệt vời được nhúng trong máy quang phổ Raman cầm tay để dễ dàng xác định chất và cho phép người dùng thêm dữ liệu quang phổ của riêng họ. Nó sử dụng hệ thống Android với giao diện đơn giản, màn hình độ phân giải cao 5,5″, camera 13 megapixel chụp ảnh bằng chứng tại hiện trường, nhiều chế độ WIFI, Bluetooth, GPS tích hợp, v.v.
  • Optosky cung cấp dịch vụ và hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ, bao gồm xây dựng thư viện quang phổ, phương pháp & xác minh, khiếu nại 21 CFR 11, xác thực IQ/OQ/PQ, v.v.
  • Thiết bị di động thông minh
  • Công cụ có sẵn trong tay bạn!

4. Các tính năng chính của máy quang phổ Raman cầm tay ATR6600 1064nm là gì?

  • Kích thích 1064nm, Giảm nguy cơ nhiễu huỳnh quang;
  • Không phá hủy, Phát hiện & Nhận dạng nhanh, Hoạt động một chạm;
  • Thuật toán tiên tiến, phát hiện hỗn hợp;
  • Màn hình cảm ứng điện dung HD 5,5″, hệ thống hoạt động mượt mà;
  • Camera 13 megapixel;
  • Quét mã vạch & QR
  • Định vị GPS chính xác;
  • Nhiều chế độ 4G, GPS, GPRS, Bluetooth, WIFI
  • Thư viện quang phổ tự xây dựng
  • Xuất báo cáo kết quả thử nghiệm dưới dạng pdf
  • Pin Li tích hợp hoạt động liên tục 4-6 giờ
  • Nhẹ (1,2 kg), dễ mang theo
  • Vỏ bọc IP-68, tay cầm

5. Ứng dụng của máy quang phổ Raman cầm tay ATR6600 1064nm là gì?

  • An toàn công cộng;
  • An toàn thực phẩm;
  • Phát hiện hóa chất nguy hiểm tại tàu cao tốc, lối vào tàu điện ngầm;
  • API & tá dược dược phẩm;
  • Nhận dạng đá quý & vật liệu;
  • Phân loại khoáng sản;
  • Nghiên cứu thực nghiệm;
  • Xác thực đồ cổ;

Tóm lại, công nghệ quang phổ Raman đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện an toàn thực phẩm. Các công nghệ chính bao gồm trừ nền huỳnh quang, loại bỏ hiệu ứng nhiệt, v.v., cần được các kỹ thuật viên nghiên cứu để phát huy hết các ưu điểm của công nghệ quang phổ Raman như dễ vận hành và độ nhạy cao. Cung cấp cho thanh tra thực phẩm thông tin có liên quan về thành phần thực phẩm và thúc đẩy phát triển công nghệ kiểm tra thực phẩm với chi phí thấp và độ chính xác cao.

Nathan