萌发油菜种子的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱结合二维相关红外光谱对不同萌发天数的油菜种子进行研究。结果显示,油菜种子的一维原始光谱主要由脂质峰、蛋白质峰、糖类峰组成;与对照组(未做萌发处理)相比,萌发油菜的脂质、糖类和蛋白质的含量发生明显变化。在对1 700~1 000 cm^(-1)光谱范围内的二维相关红外光谱分析中得出,对照组与萌发油菜的自动峰数量、强度、位置均发生明显变化。结果表明傅里叶变换红外光谱是研究萌发油菜种子的一种快速、简便的方法。

不同生长阶段银杏叶片的傅里叶变换红外光谱研究

银杏叶具有很高的药用价值,利用傅里叶变换红外光谱技术对银杏叶片的幼叶、成叶、老叶和落叶进行研究,光谱结果表明在银杏叶片生长过程中,黄酮类化合物、蛋白质及糖类的含量均存在差异,且可以利用二维相关光谱快速准确地区别出叶片的生长阶段。

FTIR结合DD-SIMCA和二维相关光谱的核桃产地判别分析

【目的】建立一种基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)的简便、快速的核桃产地鉴别方法。【方法】使用KBr压片法采集4类不同产地(新疆、贵州、四川、云南)的核桃仁(n=120)和核桃壳(n=80)的中红外(4000~400 cm^(-1))光谱信息,经S.G.平滑+MSC方法预处理后,进行化学计量学建模和2DCoS分析。【结果】各产地核桃仁中红外光谱的主要吸收峰在表征蛋白质的1649 cm^(-1)和1539 cm^(-1)处存在显著差异(VIP>1.0)。SVM比PLS-DA模型取得了更好的识别效果,其对核桃壳和核桃仁样本的最佳产地判别正确率分别为100%和97%。DD-SIMCA法对核桃仁样本的判别灵敏度和特异性均达到100%,高于SIMCA的87%分类正确率。各产地核桃仁样本的二维同步谱图存在差异,表明该法可以用于核桃产地的分类判别。【结论】FTIR光谱结合DD-SIMCA化学计量学方法或2DCoS分析技术可以实现对核桃产地的高效识别。

温度对β-胡萝卜素二维相关红外光谱的影响

【目的】了解在升温过程中β-胡萝卜素分子内不同基团之间的相互影响。【方法】采用二维相关红外光谱分析技术,研究β-胡萝卜素在30~100℃变温微扰过程中的动态光谱变化。【结果】β-胡萝卜素分子的吸收特征峰在一维红外光谱和二阶导数谱上变化不明显,表明其没有发生氧化反应。二维相关分析表明,反式共轭烯烃C—H 面外弯曲振动的968 cm-1,烯烃C—H 基团反对称弯曲振动的1442cm-1,甲基C—H 反对称伸缩振动的2966 cm-1和烯烃C—H 的对称伸缩振动的3012 cm-1,这些吸收峰的光谱变化对温度比较敏感。同时在微扰过程中,不同基团变化的先后顺序：亚甲基热运动引起的光谱变化快于甲基的,低波数的甲基碳氢对称伸缩振动的光谱变化快于高波数的甲基反对称伸缩振动,烯烃碳氢对称伸缩振动热运动引起的光谱变化快于烯烃碳氢反对称伸缩振动。【结论】在微扰作用下利用二维相关分析可以提高谱图的分辨率,这为β-胡萝卜素在升温过程中构象变化的机理提供实验基础。

偏最小二乘法结合傅里叶变换近红外光谱同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量

采用多元校正技术偏最小二乘法结合具有代表性的烟气总粒相物萃取液的傅里叶变换近红外透射光谱220个,分别建立了焦油、烟碱和一氧化碳的校正模型,并对光谱数据预处理方法和异常值诊断进行了讨论。所建的焦油、烟碱和一氧化碳模型相关系数分别为0.9922、0.9828和0.9734;均方预测残差(RMSECV)分别为0.3392、0.0329和0.3478;预测范围分别为预测范围分别为11.0～15.0mg、1.15～1.45mg和13.0～17.5mg。通过对模型进行t检验,在显著性水平大于0.05的条件下,其测定结果与标准方法的测定结果对比,两者无显著性差异。该分析方法应用于同时测定卷烟焦油、烟碱和一氧化碳的释放量,结果令人满意。

真伪半夏二维相关红外光谱法的鉴别研究

本文采用红外光谱法 (FTIR)并结合二维相关光谱分析技术 (Two DimensionalCorrelationSpectroscopy) ,对正品半夏和伪品水半夏进行了无损快速鉴别研究。半夏和水半夏在一维谱图上差别不显著 ,而在二维谱图上具有显著性的差别。在 12 2 0～ 170 0cm- 1 波段范围内 ,半夏在同步图上有 1个较强的自动峰 ,在 14 10cm- 1 附近。而水半夏不仅在 14 10cm- 1 有一个比正品半夏较强的自动峰 ,还在 15 4 0和 16 80cm- 1 附近出现了自动峰 ;同样在 94 0～ 12 2 0cm- 1 波段范围内半夏有 3个较强的自动峰 ,分别在 980 ,10 80和 115 0cm- 1 附近 ,而水半夏只有 2个较强的自动峰 ,在 10 80和 115 0cm- 1 附近。在 980cm- 1 处未出现自动峰。两个波段的异步谱也显示出较大的差别。结果表明 :正品半夏和伪品水半夏的二维相关谱可以用于药材真伪品的鉴别依据。该法快速、准确 ,为中药材的快速鉴别提供了一种新的方法和手段。

淀粉的红外光谱及其二维相关红外光谱的分析鉴定

旨在采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、去卷积光谱、二阶导数光谱以及二维相关红外光谱，区分鉴别3种淀粉样品。对原始光谱1200～900cm^-1波数段进行傅里叶去卷积处理，计算能反映淀粉分子有序程度的1050／1020cm。峰强度比值；对其指纹区（1700～800cm^-1）做二阶导数处理。结果红外光谱显示3种淀粉原始光谱吸收峰非常相似，仅在吸收峰强度和峰位上有微小差异。发现3种淀粉颗粒有序结构的相对含量由多到少排序依次为莲藕淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉。另外，3种淀粉样品在1607～1487cm^-1,波数段以及1468、1187、1055、931cm。波数处二阶导数谱差异明显。并且，由3种淀粉样品的2D-IR光谱得知：在1150-1500cm^-1以及860～1200cm^-1波段内，不同淀粉光谱自动峰位置和强度显著不同。应用红外光谱、去卷积光谱、二阶导数光谱以及二维相关红外光谱技术不仅可以提供淀粉的分子振动信息，还可以对不同的淀粉进行很好的区分。因此红外光谱法对于分类鉴别不同种类的淀粉是一种快速、准确、有效的方法。

二维红外相关光谱研究熟度对肌原纤维蛋白构象的影响

熟度是指牛排烹煮到可食用的程度,是影响牛排的适口性和消费者满意度的重要因素。肌原纤维蛋白是肌肉中一类重要的盐溶性结构蛋白群,其热凝胶特性与肉品品质密切相关。加热是使生肉变熟的关键工艺,近年来,国内外在加热过程对肌原纤维蛋白凝胶特性及其结构变化影响方面开展了广泛的研究,但在熟度对牛肉蛋白结构影响研究方面却鲜有报道。为了探究熟度对肌原纤维蛋白结构影响及其变化机理,在现代红外光谱分析的基础上,将ATR-FTIR技术与二维相关光谱相结合,利用红外光谱、二阶导数光谱和二维相关光谱动态跟踪熟制过程蛋白结构变化规律,说明蛋白在烹饪过程的主要变化,为揭示熟度引起的蛋白构象变化机理和西餐牛排烹饪工艺优化提供理论依据。结果表明,在1700~1500 cm^(-1)波数范围内,熟度对肌原纤维蛋白特征吸收峰强度影响显著,从特征峰强度变化趋势可见,肌原纤维蛋白特征峰强度呈阶段性变化:第一阶段,从对照组到一分熟,特征峰强度下降,属于加热初期;第二阶段,从一分熟到五分熟,特征峰强度无显著变化,属于加热中期;第三阶段,从五分熟到过熟,特征峰强度继续减弱,属于加热后期;同步谱分析结果表明,在1650,1640,1556和1540 cm^(-1)附近出现自相关峰,且自相关峰两两之间的交叉峰均为正交叉峰,说明这些自相关峰对于熟度变化较为敏感,且峰强度与蛋白烹饪熟度之间呈正相关;由自相关峰光谱强度顺序可以看出,五分熟是蛋白温度敏感区变化的转折点,在从对照组到五分熟的烹饪过程中,肌原纤维蛋白的温度敏感重点区域位于酰胺Ⅱ带,而在从五分熟到过熟的烹饪过程中,蛋白的温度敏感重点区域位于酰胺Ⅰ带的α-螺旋结构。得到的这些由熟度变化引起的肌原纤维蛋白分子结构动态变化的微观信息,可为西餐牛排烹饪工艺过程控制和优化提供理论依据。

利用傅里叶变换红外光谱法分析燕麦片的品质

为了建立一种快速、无损的鉴定市场所销售的燕麦片的品质鉴定分析方法,对宁波市超市所销售的品牌1～品牌8的燕麦片商品进行了抽样,采取傅里叶变换红外光谱法(FTIR)进行定性分析。结果表明,通过红外光谱图和特征峰之间的比较,可以分析出燕麦中含有的营养成分及其含量高低;结合二阶导数谱能把红外图谱中重叠的峰区分开来,增大谱图的分辨率,使分析更加精细准确;利用热微扰法测定燕麦红外光谱及其二维相关红外光谱可以判断燕麦的热稳定性。因此,傅里叶变换红外光谱法是一种快速、无损的鉴定燕麦片品质的分析方法。

处方应用三种葛根水煎液的二维相关红外光谱分析

中药是复杂的化学体系,建立快速、有效的分析方法有助于中药水煎液的实时质量控制。葛根在处方中常用有三种,分别为粉葛、野葛和煨葛(葛根炮制品),且传统应用中多采用水煎煮的方式,因此,采用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),二阶导数光谱(SD-IR),结合二维相关红外光谱(2D-IR)对三种葛根水煎液进行快速分析。结果表明,通过FTIR和SD-IR光谱能够将粉葛水煎液明显区别于野葛和煨葛水煎液。经过2D-IR分析,发现野葛经过煨制后水煎液化学成分发生了变化,二者在主要的自动峰和交叉峰的位置和强度方面存在较大差异,在1 800~1 300cm^(-1)范围内,野葛水煎液中最强的自动峰为1 556cm^(-1),次强峰为1 561cm^(-1),而在煨葛水煎液中最强自动峰为1 563cm^(-1),次强为1 572cm^(-1),再次为1 556cm^(-1)。另外,在野葛水煎液中出现了明显的1 536和1 634cm^(-1)自动峰,二者的强度相当。野葛及煨葛水煎液的2D-IR光谱中,出现的自动峰1 448和1 518cm^(-1)的相对强度有较大的差异。在野葛水煎液的2D-IR光谱中,交叉峰(1 518,1 561)和(1 518,1 563)cm^(-1)强于煨葛水煎液中相应峰。凭借2D-IR自动峰和交叉峰可以较直观地鉴别野葛和煨葛水煎液,并揭示二者相应各官能团的变化规律,能够为葛根在临床处方应用过程中,水煎液的快速质量控制提供依据。利用FTIR,SD-IR结合2D-IR的整体性和宏观指纹性,可以为中药等复杂体系的逐级鉴别提供快速、准确的方法和手段。

利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2977cm-1,正丁烷在2 895和2 965cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。

硒处理下紫云英二维红外相关光谱与主成分分析

利用傅里叶变换红外光谱、二维红外相关光谱法和主成分分析方法研究不同硒处理（0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0 mg·L-1）对紫云英地上和地下部物质成分变化的影响,探讨不同浓度硒处理下紫云英化学成分的光谱学差异及微观动力学变化。结果表明：紫云英地上和地下部吸收峰峰形基本没有变化,但吸光度变化较大,说明不同浓度硒对紫云英化学成分改变较小,但对其含量改变较大;紫云英地下部─OH、C─OH和CO基团和地上部CO、─OH和─COO基团吸收峰位移变化明显,说明不同浓度硒处理对这些基团有明显影响,它们可与硒的吸收、络合和运输密切相关;紫云英在890~1 750 cm-1区域内基团之间有很强的协同作用或强烈的相互作用,其二维红外相关光谱图差异明显,这表明二维红外相关分析能提供更丰富的结构信息,提高图谱的分辨率,并能捕捉到浓度变化过程中物质体系和分子结构的动态变化,为重金属胁迫下植物耐性机制研究提供有效方法。

二维红外相关光谱在两面针与单面针鉴别中的应用

利用傅里叶变换红外光谱法及二维红外相关光谱法对两面针与单面针进行研究,探讨其一维、二维红外光谱特征及其差异,为快速鉴定两面针样品提供依据。两面针与单面针均为芸香科花椒属木本植物,均可入药,2者外形极为相似,药材市场常用靡价的单面针制成饮片冒充两面针。本实验结果表明:两面针与单面针的一维红外光谱差别甚小,但通过二阶导数光谱结合二维傅里叶红外光谱的方法可以将2者完全区分开采。本方法快速、廉价、有效,对两面针的鉴别提供一种新的方法和技术。

乳菇和红菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的分析与鉴别

采用傅里叶变换红外光谱原始谱、二阶导数光谱以及二维相关谱的三级鉴定方法,对红菇属和乳菇属六种蘑菇进行了鉴别分析。六种样品的原始光谱吸收峰非常相似,主要为蛋白质和碳水化合物的吸收组成,但在各样品吸收峰强度、峰形和峰位上仍有微小差异。对其进行二阶导数分析,在二阶导数谱中,1 800~1 400和1 200~800 cm^(-1)范围内的吸收峰强度、位置、峰形状显示出明显差异。二维相关红外光谱提高了光谱的分辨率;对六种蘑菇样品进行二维相关红外光谱分析,发现在1 690~1 420 cm^(-1)范围内,三种乳菇出现了3个明显的自动峰,另外三种红菇出现了4个自动峰,而且自动峰和交叉峰位置、强度均不同;在1 110~920 cm^(-1)二维光谱范围内,六种蘑菇的自动峰和交叉峰的数量、位置和强度也都不同;说明不同样品中蛋白质和糖类化合物的显著不同。结果表明:应用红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱三级鉴定的技术可以快速有效地分析和鉴别辣乳菇、绒白乳菇、香乳菇、稀褶红菇、变绿红菇和近似酒红菇。该多级鉴定的方法对于分类鉴别蘑菇是一种快速、准确、有效的方法。

常见野生蘑菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的鉴别

采用傅里叶变换红外光谱结合相关性分析、二阶导数谱和二维相关谱对13种常见野生蘑菇进行鉴别研究。结果显示13种野生蘑菇的红外光谱光谱特征相似,主要由蛋白质、多糖的吸收组成,13种样品的相关系数最小为0.779,最大值为0.960。在1 700~1 400和1 400~800cm-1范围的二阶导数光谱中,各样品吸收峰的强度、位置和形状均有明显差异。二维相关红外光谱在1 380~1 680cm-1范围的强自动峰整体相近,但自动峰和交叉峰位置、形状存在差异;在920~1 230cm-1的范围,各样品的自动峰和交叉峰的数量、强度和位置差异明显。结果表明傅里叶变换红外光谱结合相关性分析、二阶导数谱和二维相关谱有望发展为区分不同种类蘑菇的快速方法。

辣木籽的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

利用傅里叶红外光谱仪对辣木籽、松子和火麻子进行傅里叶变换红外光谱和二维相关红外光谱研究。结果显示,辣木籽、松子和火麻子的FTIR光谱在1 800~700cm^(-1)范围有差异,光谱主要由油脂、碳水化合物和蛋白质峰构成。二维相关红外光谱在960~1 300cm^(-1)范围,辣木籽有6个自动峰,松子和火麻子有2个自动峰,自动峰强度差异较大。在1 400~1 780cm^(-1)范围,三者的同步谱中自动峰的数量、强度和位置都不同。结果表明傅里叶变换红外光谱结合二维相关红外光谱能够有效的区分辣木籽、松子和火麻子。

不同产地核桃的二维相关红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二维相关红外光谱(2D-IR)对不同产地核桃进行鉴别研究。结果显示4个产地核桃的原始光谱图整体相似,主要由油脂、蛋白质及碳水化合物特征峰组成;二维相关红外光谱结果显示:在1 450~1 780cm^(-1)范围内不同产地核桃自动峰和交叉峰的数目及强度存在显著差异。结果表明,FTIR结合2D-IR可以简单快速鉴别不同产地核桃,有望发展为一种简单、快速鉴别不同产地核桃的方法。

农作物锈病叶傅里叶变换红外光谱检测方法研究

在农作物生产中,不合理使用化学农药来防治植物病害的现象普遍存在,严重影响产品品质及食用安全,快速鉴别植物病害并采取合理的防治措施对提高农作物品质具有重要意义。利用红外光谱三级鉴别法(傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二阶导数红外光谱(SD-IR)及二维相关红外光谱(2D-IR))对蚕豆、玉米、葱和蒜正常叶、锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位进行了研究。结果显示,正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的光谱吸收峰强度和形状存在微小差异。原始光谱中正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的几个吸收强度比存在差异,蚕豆的正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的吸收强度比A1 410/A1 646分别为0.698,0.624和0.616,A2 926/A1 646相应比值分别为0.665,0.638和0.552;玉米的相应比值A1 649/A1 055分别为0.813,0.696,0.691,A1 382/A1 055相应比值分别为0.552,0.478和0.465,A2 926/A1 055相应比值分别为0.574,0.467和0.469;葱的相应比值A1 382/A1 061分别为0.843,0.821和0.704,A2 923/A1 061相应比值分别为0.707,0.680和0.489;以上锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位的几个峰强比均比正常叶小。二阶导数红外光谱在1 800～800cm-1范围内,正常叶、病斑附近绿色部位及锈病叶病斑处的吸收峰的形状及强度显示明显差异。二维相关红外光谱显示,正常叶、锈病叶病斑处及病斑附近绿色部位在860～1 690cm-1范围内自动峰和交叉峰的位置、数目及强度存在显著差异。蚕豆正常叶出现4个强自动峰,2组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现5个强自动峰,4组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现2个最强自动峰和5个中强自动峰,5组强正交叉峰;蚕豆锈病叶病斑处自动峰强度最强,而正常叶的各个自动峰的强度最低。玉米正常叶出现9个强自动峰,12组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现11个强自动峰,3组最强的正交叉峰和11组中强正交叉峰;锈病叶病斑处出现6个强自动峰,3组强正交叉峰;蒜正常叶出现9个强自动峰,8组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现2个最强自动峰和9个次强自动峰,10组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现6个强自动峰,1组强正交叉峰;玉米和蒜病斑附近绿色部位的各个自动峰的强度最强,而锈病叶病斑处自动峰和交叉峰强度最弱。葱正常叶出现9个强自动峰,5组强的正交叉峰;病斑附近绿色部位出现8个强自动峰,3组强正交叉峰;锈病叶病斑处出现3个强自动峰,无正交叉峰出现。葱正常叶的各个自动峰的强度最强,而锈病叶病斑处自动峰强度最弱。结果表明,利用傅里叶变换红外光谱结合二阶导数红外光谱及二维相关红外光谱能简单、快速地鉴别研究农作物锈病叶,有望为农作物病害提供一种光谱检测方法。

基于二维相关红外光谱的陈皮快速鉴别研究

目的对比不同产区、不同储存年限陈皮水分及橙皮苷、川陈皮素、橘皮素含量的差异,建立不同产区、不同储存年限陈皮的二维相关红外光谱分析方法。方法采用甲苯法对14批陈皮的水分进行测定,高效液相色谱法测定橙皮苷、川陈皮素、橘皮素含量。对不同产区、不同储存年限的14批陈皮样品进行二维相关红外光谱分析。结果不同产区、不同储存年限陈皮水分及橙皮苷、川陈皮素、橘皮素含量有所不同。二维相关红外光谱显示,不同产区、不同储存年限陈皮的相关峰强度、位置有明显差异。结论二维相关红外光谱可以为陈皮的品质评价、鉴别、质量控制提供依据,是一种快速有效的方法。

青稞的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱结合二维相关红外光谱对青稞、小麦和大麦进行究。结果显示,青稞、小麦和大麦的FTIR光谱相似,主要由蛋白质、脂肪、纤维素和多糖峰构成。二维相关红外光谱在1120~1280 cm-1范围,青稞、小麦和大麦青稞都出现了6个自动峰,但自动峰强度有差异。结果表明傅里叶变换红外光谱结合二维相关红外光谱能够有效的区分青稞、小麦、大麦。