Společnost JASCO se již dříve na blogu podělila o výhody pozorování MIX při Ramanově analýze. Erika Taira ze společnosti JASCO se dnes podívá na další klíčovou technologii pro Ramanovu analýzu – objektivy s vodní imerzí. Erika má ve společnosti JASCO na starosti realizaci řešení s využitím spektroskopických přístrojů. V tomto rozhovoru upozorňuje na studii s analýzou potravin, v níž se k měření a vyhodnocení rozdílů mezi různými margarínovými výrobky pomocí Ramanova mikrospektrometru JASCO používají objektivy s vodní imerzí od společnosti Evident. Přečtěte si rozhovor a dozvíte se, jak objektivy s vodní imerzí pomáhají při analýze margarínu a dalších potravinářských výrobků. |
Erika Taira ze společnosti JASCO. |
Otázka: Co Ramanova mikrospektrometrie umí?
Erika: Pomocí Ramanových mikrospektrometrů JASCO lze hodnotit širokou škálu výrobků. Patří sem materiály, jako jsou pryskyřice, fólie a baterie, ale i potraviny a léčiva. Pomocí zobrazovacích měření lze vytvářet chemické snímky, které ukazují rozložení jednotlivých složek. Dále lze provádět analýzu velikosti částic, která jasně ukáže rozdíly mezi výrobky.
V nedávné studii s analýzou potravin jsme hodnotili rozdíly mezi dvěma druhy margarínů (margarín A a margarín B). Jelikož margarín tvoří emulze vody v tuku, usnadňuje Ramanova analýza rozložení oleje/tuku a vody základní výzkum a vývoj výrobků.
Otázka: Jak jste ve své studii potravin použili objektivy s vodní imerzí pro Ramanovy mikrospektrometry?
Erika: Na sklíčka jsme nanesli v tenké vrstvě dva druhy margarínu a na každé sklíčko jsme pak položili krycí sklíčko. Krycí sklíčko snadno rozprostře a zploští vzorek margarínu v mikroskopickém měřítku. Současně brání odpařování tence rozprostřeného vzorku. Krycí sklíčko sice umožňuje snadnou přípravu vzorku, ale v některých případech je pro mikroskopická pozorování a Ramanova měření nevhodné. Krycí sklíčko může vést k optickým interferencím.
Tento problém řeší objektiv s vodní imerzí vyráběný společností Evident. Umožňuje vysoce citlivá Ramanova měření a zlepšuje rozlišení při pozorování a měření přes krycí sklíčko. Proto jsme na Ramanův laserový spektrometr JASCO NRS-5500 namontovali objektiv s vodní imerzí LUMPLFLN60XW od společnosti Evident a provedli jsme zobrazovací měření dvou druhů margarínu.
Obrázek 1. Schéma měření pomocí objektivu s vodní imerzí. Obrázek se svolením společnosti JASCO.
Obrázek 2. Ramanův laserový spektrometr JASCO NRS-5500 a objektiv s vodní imerzí LUMPLFLN60XW od společnosti Evident. Obrázek se svolením společnosti JASCO.
Otázka: Jaké jsou výsledky měření ze studie?
Erika: Obrázek 3 ukazuje Ramanova spektra obou druhů margarínu zprůměrovaná pro celý vzorek, s vyznačenými pásy souvisejícími s vodou a oleji/tuky. Na obrázku 4 jsou zobrazeny chemické snímky, vytvořené pomocí Ramanových pásů přiřazených molekulárním vibracím skupin CH v olejích a tucích a skupin OH ve vodě.
Na těchto snímcích je zřetelně vidět rozložení olejů/tuků a vody. I když je možné rozdíly mezi margaríny A a B předpovědět na základě samotných snímků z optické mikroskopie, umožňují chemické snímky vizualizaci rozložení jednotlivých složek. Ačkoli je voda rozptýlena v oleji v obou vzorcích A i B, je zde velký rozdíl ve velikosti kapiček vody.
Obrázek 3. Porovnání průměrných spekter pro oba druhy margarínu. Obrázek se svolením společnosti JASCO.
Abychom zjistili rozložení kapiček vody různých velikostí, vytvořili jsme pomocí softwaru JASCO Particle Analysis histogram a výsledky jsou uvedeny na obrázku 4. Software JASCO Particle Analysis poskytuje ke standardnímu softwaru Ramanova mikrospektrometru JASCO další analytické funkce pro podrobnější analýzu chemických snímků.
Obrázek 4 ukazuje, že počet kapiček vody je v obou vzorcích přibližně 150, ale v margarínu B jsou kapičky větší, což vede k vyššímu celkovému obsahu vody. Lze tedy předpokládat, že margarín B obsahuje nižší podíl tuku než margarín A a jedná se o méně kalorický výrobek.
Obrázek 4. Výsledky Ramanovy analýzy pro margarín A (nalevo) a margarín B (napravo). Horní řádek: snímky z optické mikroskopie (chemické zobrazování ve žlutém rámečku). Prostřední řádek: chemické snímky (červené: oleje a tuky, zelené: voda). Spodní řádek: Histogram velikosti kapiček vody. Obrázek se svolením společnosti JASCO.
Otázka: Jak podle vás ovlivní imerzní objektivy mikroskopická Ramanova měření v jiných aplikacích?
Erika: Objektiv s vodní imerzí LUMPLFLN60XW od společnosti Evident umožnil efektivní Ramanova měření margarínů, která vyžadují speciální přípravu vzorků. Tento objektiv je také účinný při potlačení signálů z dusíku, kyslíku a oxidu uhličitého v atmosférickém vzduchu. Tyto signály jsou nežádoucí například při provádění Ramanových měření vzduchu nebo bublinek plynu uvnitř skla (japonský patent č. 7397468).
Kombinace Ramanova mikrospektrometru JASCO a objektivu s vodní imerzí od společnosti Evident proto rozšiřuje možnosti použití Ramanovy analýzy. Tuto kombinaci lze využít při výzkumu a vývoji výrobků v široké škále oborů. Příkladem jsou potraviny, jako například čerstvé smetany a dresinky, kosmetika, jako například opalovací krémy a krémy na ruce, a průmyslové materiály, jako jsou laky a lepidla.
Kromě objektivů s vodní imerzí nabízí společnost Evident širokou škálu dalších objektivů, včetně objektivů s dlouhou pracovní vzdáleností, objektivů pro blízkou infračervenou spektroskopii a objektivů s tmavým polem, které rozšiřují škálu metod Ramanovy analýzy. Tým společnosti Evident vyslyšel naše požadavky na objektivy a doufáme, že v rozvoji našeho podnikání budeme na základě vzájemné spolupráce pokračovat i v budoucnu.
Rozšiřování rozsahu použití Ramanovy analýzy
Vysoce kvalitní imerzní objektivy rozšiřují možnosti analýz Ramanovy spektroskopie na širokou škálu potravinářských výrobků, kosmetiky a průmyslových materiálů. Chcete-li se dozvědět více o našich optických komponentech a komponentech pro integraci do vašeho mikroskopového vybavení, navštivte naši stránku OEM komponentů pro mikroskopy. Přečtěte si více o Ramanových spektrometrech JASCO pro analýzu materiálů zde.
Související obsah
Jak pozorování MIX šetří čas při Ramanově analýze
Jak optický systém UIS2 rozšířil možnosti Ramanovy spektroskopie
