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《鲜牛奶变质过程的激光诱导荧光光谱研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、SpectroscopyandSpectralAnalysis2001年12月December,2001鲜牛奶变质过程的激光诱导荧光光谱研究刘杰,于常青,李家泽,阎吉祥(北京理工大学光电工程系,北京100081)摘要本文用激光诱导荧光(LIF)方法对鲜牛奶和酸牛奶变质过程进行了荧光光谱研究,介绍了所用测试系统的组成及测试方法,给出了变质过程的荧光光谱,并对测试结果进行了分析,研究表明,变质过程与荧光光谱之间存在密切联系。主题词食品卫生;鲜牛奶;荧光光谱文章编号:100020593(2001)0620769203中图分类号:O384文献标识码:A收利用,微生物的新陈代谢过程要不
2、断向外排除代谢产物,这种代谢必须以水为溶剂。所以,游离水的存在是微生物生长繁殖的必须物质1。基于上述考虑,我们选择易变质但又是大众营养饮品的鲜牛奶(pH值为615～617)和酸牛奶为研究样品,这样不但可以缩短测试周期,而且研究结果有较为广泛的应用前景。选择市场上销售的某品牌鲜牛奶(经过巴氏杀菌处理,在2～10℃环境条件下,保质期为2天)和酸牛奶(经过巴氏杀菌处理,0～5℃条件下,保质期为15天),分别盛于较深的敞口容器中(消除器皿基底荧光或反射光的影响),在实验室条件下(温度为18～19℃,湿度为27%～31%),每间隔12小时进行一次测试。概述“病从口入”概括了食品卫生对人
3、们健康的重要性。随着生活水平的提高,人们对食品的质量和食品的安全性要求越来越高,不仅要求营养丰富、经济实惠,更要求安全卫生。人们的食品卫生意识正在与日俱增。因此,食品卫生检验工作受到社会的普遍关注。在众多的食品当中,牛乳是一种营养丰富的食品,含有蛋白质、脂肪、乳糖、无机盐和几乎全部已知的维生素1,成为多数人喜爱的营养饮品,以牛乳为原料的酸奶制品亦有极大的销售市场。然而,营养丰富的食品也非常适宜多种微生物的生长繁殖,鲜牛乳及酸牛奶也最易受微生物的污染而造成腐败变质。食品卫生的常规检测方法有标准平皿菌落计数法、大肠菌群乳糖胆盐发酵法等,这些方法存在操作烦琐、费时、手工操作、卫生指
4、导反馈慢的缺点。因此,70年代后,以光散射和发光技术、色谱技术、电气和电子技术、免疫技术及放射技术为基础,建立了许多自动化仪器。灵敏度高、特异性强、重复性大、快速、简易和经济是检测设备的发展趋势2。激光诱导荧光(Laserinducedfluorescence,LIF)技术以其灵敏度高,检测速度快非接触测量等特点在生物医学和分子生物学领域已取得了非凡的成果。本文尝试把激光诱导荧光技术用于食品卫生检验方面,以鲜牛奶和酸牛奶为研究对象,在其变质期间观察荧光光谱。测试、分析结果表明,变质过程与荧光光谱之间存在密切联系。2实验系统组成实验采用Nd:YAG脉冲激光器三倍频输出的355n
5、m激光作为样品的激发光,用采集光纤将样品受激发后产生的荧光耦合入光学多通道分析仪(OpticalMultiplyAnalyzer,OMA),由脉冲延迟控制发生器控制采样同步,在计算机上记录光谱数据和显示光谱曲线。系统原理框图见图1。Nd:YAG脉冲激光器输出1106μm脉冲激光,经倍频与和频晶体后输出355nm脉冲激光,355nm激光脉冲能量为2mJ,经45°反射镜垂直照射样品,照射在样品上的光斑为圆形,直径约为5mm。采集光纤为32根芯径为100μm的石英光纤束,采集端端面组合成圆形,光纤轴与液面成45°角;耦合入光谱仪端排列成线阵列(见图2)。OMA系统由光谱仪和像增强器
6、(ICCD)组成。进入光谱仪狭缝的荧光在光栅作用下依不同波长展开,在出射谱面处形成不同强度的光信号,再由ICCD探测读出。光谱仪和IC2CD与计算机相连,可实现在计算机控制下的自动运行。实验1实验样品及测试环境条件绝大多数细菌的最适生长的pH值是710左右,另外,食品中的糖、盐、氨基酸等只有在水溶液状态下才能被微生物吸收稿日期:2000207206,修订日期:2000211223作者简介:刘杰,女,1964年生,北京理工大学光电工程系博士研究生光谱学与光谱分析第21卷770×50×6mm,波长精确度为±011nm;ICCD为ANDOR公司的16位ICCD系统,增益分十档,在0
7、14～94814范围内变化,是很好的弱光探测系统。系统采用ORIEL公司的MS257型光谱仪,光谱仪的相对孔径为1/4,入射焦距为220100mm,出射焦距为257136mm,光谱仪狭缝宽度从4μm到2mm范围内可调,闪耀光栅尺寸为50Fig11FluorescencedetectingsystemFig12Diagramofcollectingfiber计算机和脉冲延迟发生器完成信号时序控制和光谱采集工作。计算机发出启动信号B和E给脉冲延迟发生器和IC2CD,脉冲延迟发生器向激光器发出同步触发信号S,
