研究目的
利用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)直接分析液态食品,预测即食婴儿配方奶粉中的钙含量。
研究成果
激光诱导击穿光谱(LIBS)结合多元分析成功用于量化RTF-IF样品中的钙含量。偏最小二乘回归(PLSR)模型显示出良好的拟合度和线性关系,证明了LIBS作为液体食品中矿物质实时分析工具的潜力,其具有测量快速、无需试剂和样品制备量少等优势。
研究不足
由于液体表面可能产生飞溅或波纹等现象,这些因素会影响检测灵敏度和重复性,因此采用激光诱导击穿光谱(LIBS)直接分析液体可能存在问题。研究还指出,与原子吸收光谱法(AAS)相比,LIBS测量的相对标准偏差更大。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光诱导击穿光谱(LIBS)系统,搭配带旋转轮的液体样品室,使液体以薄膜形式呈现于激光束下。通过偏最小二乘回归(PLSR)多元分析法建立LIBS光谱数据与参考钙含量的关联。
2:样品选择与数据来源:
使用即食婴儿配方奶粉(RTF-IF)和即食较大婴儿配方奶粉(RTF-FOF)。通过将RTF-IF与氯化钙或蒸馏水混合制备不同钙含量的样品。
3:实验设备与材料清单:
配备150 mJ Q开关Nd:YAG激光器的LIBS-6系统、覆盖181-904 nm波段的六台光谱仪,以及带旋转轮的液体室(SC-LQ2)。采用原子吸收光谱法(AAS)测定参考钙含量。
4:实验流程与操作规范:
样品测量时取约40 mL注入储液槽。在三种激光能量输出(50、100和150 mJ)下记录光谱,每个能量测量进行200次连续激光激发。
5:100和150 mJ)下记录光谱,每个能量测量进行200次连续激光激发。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:使用R语言及'pls'程序包进行单变量与多变量数据分析,建立PLSR模型。采用656.29 nm氢I谱线进行光谱归一化处理。
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获取完整内容-
LIBS-6 system
Nano SG 150-10
Applied Photonics Ltd.
Laser-induced breakdown spectroscopy system for direct analysis of liquid samples.
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Liquid chamber
SC-LQ2
Applied Photonics Ltd.
Sample chamber designed for the direct analysis of liquids, featuring a rotatory wheel to present the sample as a thin film to the laser beam.
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Varian 55B AA spectrometer
55B
Varian Inc.
Atomic absorption spectroscopy for reference calcium content measurement.
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Microwave system
MARS 6
CEM Corporation
Sample digestion for AAS analysis.
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