分子熒光光譜原理ppt課件

.,分子熒光光譜原理與其在食品中的應(yīng)用,食品工程劉洋,.,.,分子熒光光譜的特點,分子熒光光譜的應(yīng)用,分子熒光光譜,主要內(nèi)容,分子熒光光譜的原理,分子熒光光譜在食品安全中的應(yīng)用,分子熒光光譜新技術(shù),.,分子熒光光譜應(yīng)用原理,分子發(fā)光：處于基態(tài)的分子吸收能量（電、熱、化學(xué)和光能等）被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，然后從不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)并發(fā)射出光子，此種現(xiàn)象稱為發(fā)光。發(fā)光分析包括熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光等。熒光：物體經(jīng)過較短波長的光照，把能量儲存起來，然后緩慢放出較長波長的光，放出的這種光就叫熒光。熒光的產(chǎn)生：氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級，同時發(fā)射出與原激發(fā)波長相同或不同的發(fā)射即為原子熒光。原子熒光是光致發(fā)光，也是二次發(fā)光。當(dāng)激發(fā)光源停止照射之后，再發(fā)射過程立即停止。,.,分子熒光光譜應(yīng)用原理,.,分子熒光光譜應(yīng)用原理,熒光是受光激發(fā)的分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級回到基態(tài)所發(fā)出的輻射，通常發(fā)生于具有剛性結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)電子共軛體系的分子中。隨著電子共軛度和分子平面度的增加，熒光強度隨之增大，光譜相應(yīng)紅移，其熒光光譜的形狀和強度也相應(yīng)發(fā)生變化，因此熒光光譜是提供具有共軛結(jié)構(gòu)的分子的組分分布與濃度大小的有效測試手段之一。,.,分子熒光光譜新技術(shù),熒光物質(zhì)激發(fā)后，向四面八方發(fā)射熒光。為了消除入射光與散射光的影響，一般取與激發(fā)光成直角的方向測量熒光。這種方法有其自身的局限性，當(dāng)樣品的吸光度大于0.1或是大濁度樣品時，發(fā)射光透出會遇到很大阻礙，普通熒光方法就已不再適用。前表面熒光方法是將入射光與樣品成30或56，只對比色杯表面一層的待測物質(zhì)進行檢測，樣品的光照面較大，可減少樣品位置的敏感性，適用于不透明的樣品，省去了很多對樣品前處理的步驟，適用于快速檢測。,前表面熒光技術(shù),.,分子熒光光譜新技術(shù),同步熒光技術(shù)是在同時變化激發(fā)和發(fā)射波長的情況下進行掃描，由測得的熒光強度信號對發(fā)射或激發(fā)波長作圖，即為同步熒光光譜。該法近幾年得到迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了許多的新技術(shù)，如導(dǎo)數(shù)恒能量同步熒光法、三維同步熒光法和可變角同步熒光法等。和常規(guī)熒光分析法相比，同步熒光分析法具有譜圖簡化、選擇性提高、光散射干擾減少等特點，并且不需要預(yù)分離、操作簡便、節(jié)省分析成本、縮短分析時間，尤其適合對多組分混合物的分析。,同步熒光光譜技術(shù),.,分子熒光光譜新技術(shù),三維熒光光譜，是發(fā)射強度、激發(fā)波長、發(fā)射波長的三維矩陣光譜，有兩種表示方法，分別是以發(fā)射波長、激發(fā)波長、熒光強度各自為軸的三維熒光立體圖和等高線圖，前者能較完整地表達研究體系的熒光信息，后者具有指紋性，全面展示了樣品的所有熒光信息，可用峰位置、熒光強度、主峰陡度以及走向角等特征參數(shù)對樣品進行識別。,三維熒光光譜技術(shù),.,熒光不受來自激發(fā)光的本底的干擾，靈敏度大大高于紫外-可見吸收光譜，測量用量很，方法簡便。,原子熒光是向各個方向發(fā)射的，便于制作多道儀。,熒光光譜能提供較多的參數(shù)，如激發(fā)譜、發(fā)射譜、峰位、峰強度、熒光壽命、熒光偏振度等；還可以檢測一些紫外-可見吸收光譜檢測不到的時間過程。,靈敏度高,信息量大,多元素測定,01,02,03,分子熒光光譜的特點,.,分子熒光光譜分析的特點,雖然原子熒光光譜分析法有以上優(yōu)點，但由于熒光淬滅效應(yīng)，以致在測定復(fù)雜基體的試樣及高含量樣品時，尚有一定困難。此外，散射光的干擾也是原子熒光分析中的一個麻煩問題。因此，原子熒光光譜分析法在應(yīng)用方面尚不及原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法廣泛，但可作為這兩種方法的補充。,.,熒光光譜在食品中的應(yīng)用,食品中含有很多具有熒光特性的物質(zhì)如芳香族氨基酸、蛋白質(zhì)中色氨酸殘基、多酚類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)、葉綠素、維生素、核黃素以及美拉德產(chǎn)物等，一些食品添加劑、農(nóng)藥和工業(yè)污染物也具有內(nèi)源性熒光，這些物質(zhì)的熒光圖譜為食品定性定量技術(shù)提供基本信息。,.,脂質(zhì)氧化導(dǎo)致過熱味的產(chǎn)生，并且其二級產(chǎn)物具有毒害作用。,蛋白質(zhì)氧化反應(yīng)產(chǎn)生一些具有熒光特性的物質(zhì)。,食品質(zhì)量控制肉與肉制品在加工貯藏過程中的脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化問題,熒光強度和氧化程度高度相關(guān),熒光光譜在食品中的應(yīng)用,.,熒光光譜在食品中的應(yīng)用,辨別食品真?zhèn)?采用前表面技術(shù)獲得飲料的總熒光光譜和同步熒光光譜，結(jié)合主成分分析和聚類分析技術(shù)對飲料分類。這些飲料的發(fā)射光譜和同步熒光光譜波長差為90nm，有很好的區(qū)分度。,前表面熒光方法，以美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物糠氨酸為指標(biāo)，檢測生乳中添加復(fù)原乳的含量，可以檢測到添加量5%以上的復(fù)原乳。,與新油相比，煎炸后的食用油在370380nm附近的熒光峰消失，而461nm和479nm附近出現(xiàn)的新熒光峰，用以鑒定煎炸食用油。,.,3年陳、5年陳、8年陳酒的熒光峰分別504、488、505nm，最佳激發(fā)波長都在370nm附近;該研究為黃酒的特征標(biāo)識、品牌鑒定、年代鑒別、黃酒食用安全等研究提供了有科學(xué)意義的參考,分析食品種類,首次建立了辣椒及辣椒素對照品的三維熒光指紋圖譜;研究表明，不同品種辣椒具有各自特征的指紋圖類型和特征指紋;三維熒光指紋圖譜可用來作為鑒別辣椒品種和評價辣椒素含量的有效手段,熒光光譜在食品中的應(yīng)用,.,同步熒光分析中，諾氟沙星、鹽酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星三種藥物光譜重疊嚴(yán)重在pH=2.87的BR緩沖溶液中，波長差=190nm時，諾氟沙星、鹽酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星的測量線性范圍分別為0.0160.40、0.010.336和0.010.