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(diǎn),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(zhǎng)的光照，把能量?jī)?chǔ)存起來，然后緩慢放出較長(zhǎng)波長(zhǎng)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(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)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(dòng)能級(jí)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(qiáng)度隨之增大，光譜相應(yīng)紅移，其熒光光譜的形狀和強(qiáng)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(cè)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(cè)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(shí)，發(fā)射光透出會(huì)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(duì)比色杯表面一層的待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，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(duì)樣品前處理的步驟，適用于快速檢測(cè)。,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(shí)變化激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)的情況下進(jìn)行掃描，由測(cè)得的熒光強(qiáng)度信號(hào)對(duì)發(fā)射或激發(fā)波長(zhǎng)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(jiǎn)化、選擇性提高、光散射干擾減少等特點(diǎn)，并且不需要預(yù)分離、操作簡(jiǎn)便、節(jié)省分析成本、縮短分析時(shí)間，尤其適合對(duì)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(qiáng)度、激發(fā)波長(zhǎng)、發(fā)射波長(zhǎng)的三維矩陣光譜，有兩種表示方法，分別是以發(fā)射波長(zhǎng)、激發(fā)波長(zhǎng)、熒光強(qiáng)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(dá)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(qiáng)度、主峰陡度以及走向角等特征參數(shù)對(duì)樣品進(jìn)行識(shí)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(cè)量用量很，方法簡(jiǎn)便。,原子熒光是向各個(gè)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(qiáng)度、熒光壽命、熒光偏振度等；還可以檢測(cè)一些紫外-可見吸收光譜檢測(cè)不到的時(shí)間過程。,靈敏度高,信息量大,多元素測(cè)定,01,02,03,分子熒光光譜的特點(diǎn),.,分子熒光光譜分析的特點(diǎn),雖然原子熒光光譜分析法有以上優(yōu)點(diǎn)，但由于熒光淬滅效應(yīng)，以致在測(cè)定復(fù)雜基體的試樣及高含量樣品時(shí)，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(gè)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(bǔ)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(jí)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(qiáng)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(duì)飲料分類。這些飲料的發(fā)射光譜和同步熒光光譜波長(zhǎng)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(cè)生乳中添加復(fù)原乳的含量，可以檢測(cè)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(zhǎng)都在370nm附近;該研究為黃酒的特征標(biāo)識(shí)、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(duì)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(píng)價(jià)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(zhǎng)差=190nm時(shí)，諾氟沙星、鹽酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星的測(cè)量線性范圍分別為0.0160.40、0.010.336和0.010.