En una publicación anterior, la Corporación JASCO compartió cómo la detección de la observación MIX ahorra tiempo en el análisis Raman. En esta ocasión, Erika Taira de JASCO nos habla de otra tecnología clave para el análisis Raman: los objetivos de inmersión en agua. En JASCO, Erika es responsable de brindar soluciones a través de instrumentos espectroscópicos. En esta entrevista, ella nos ofrece como ejemplo un análisis alimentario en el que se emplean objetivos de inmersión en agua de Evident para medir y evaluar las diferencias entre diferentes productos de margarina por medio de un microespectrómetro Raman. Consulte la entrevista aquí para saber cómo los objetivos de inmersión en agua facilitan el análisis de la margarina y otros productos alimentarios. |
Erika Taira de JASCO. |
P: ¿Qué pueden hacer los microespectrómetros Raman?
Erika: Con los microespectrómetros Raman de JASCO, es posible evaluar una amplia variedad de productos. Entre ellos hay desde materiales como las resinas, películas y baterías hasta alimentos y productos farmacéuticos. Las mediciones que derivan del procesamiento de imágenes pueden ejecutarse para crear imágenes químicas que muestran la distribución de los componentes. Además, es posible llevar a cabo un análisis relativo al tamaño de partículas para mostrar claramente las diferencias entre productos.
En un reciente estudio asociado al análisis de alimentos, se evaluó las diferencias entre dos tipos de margarinas (margarina A y margarina B). Puesto que la margarina consiste en una emulsión de agua en aceite, el análisis Raman —aplicado para observar las distribuciones aceite-grasa y agua— facilita la investigación básica y el desarrollo de dichos productos.
P: ¿Cómo fueron usados los objetivos de inmersión en agua con los microespectrómetros Raman en este estudio de análisis alimentario?
Erika: Se esparcieron dos finas capas de dos tipos de margarina en sus respectivos portaobjetos de vidrio, a los cuales se les colocó sus cubreobjetos. El cubreobjetos extendió y aplanó fácilmente cada muestra de margarina a escala microscópica. Con ello, se evita la volatilización de la muestra finamente esparcida. Si bien un cubreobjetos facilita la preparación de muestras, hay casos en los que resulta incómodo para observaciones microscópicas y mediciones Raman. Esto se debe a que el cubreobjetos puede provocar interferencias ópticas.
Un objetivo de inmersión en agua fabricado por Evident resolvió este problema; ya que, permite mediciones Raman altamente sensibles y mejora la resolución al llevar a cabo observaciones y mediciones a través de un cubreobjetos. Por ende, se montó el objetivo de inmersión en agua LUMPLFLN60XW de Evident en el espectrómetro láser Raman NRS-5500 de JASCO para ejecutar dichas mediciones dentro del procesamiento de imágenes de dos tipos de margarina.
Figura 1. Diagrama de medición utilizando un objetivo de inmersión en agua. Imagen por cortesía de JASCO.
Figura 2. Espectrómetro láser Raman NRS-5500 de JASCO y objetivo de inmersión en agua LUMPLFLN60XW de Evident. Imagen por cortesía de JASCO.
P: ¿Cuáles son los resultados obtenidos a partir de las mediciones del estudio?
Erika: La Figura 3 muestra los espectros Raman de los dos tipos de margarina promediados sobre toda la muestra, donde se indican las bandas asociadas al agua y a los aceites-grasas. En la Figura 4, se muestran imágenes químicas, creadas usando las bandas Raman asignadas a las vibraciones moleculares de los grupos CH de aceites o grasas y los grupos OH del agua.
En estas imágenes puede observarse claramente la distribución de los aceites-grasas y el agua. A pesar de que las diferencias entre las margarinas A y B pueden llegar a preverse usando solo la función de las imágenes de microscopía óptica, las imágenes químicas permiten visualizar la distribución de los diferentes componentes. Tanto en la muestra A como B, si bien el agua esté dispersa en el aceite, existe una gran diferencia en el tamaño de las gotas de agua.
Figura 3. Comparación de espectros promedio para dos tipos de margarina. Imagen por cortesía de JASCO.
Con el fin de determinar la distribución del tamaño de las gotas de agua, se creó un histograma con ayuda del software Particle Analysis [Análisis de partículas] de JASCO; los resultados se exponen en la Figura 4. El software de análisis de partículas de JASCO proporciona funciones analíticas adicionales al software estándar del microespectrómetro Raman de JASCO para un análisis más detallado de las imágenes químicas.
La Figura 4 muestra que la cantidad de gotas de agua es aproximadamente 150 en ambas muestras, pero las gotas son más grandes en la margarina B, lo que hace referencia a un mayor contenido general de agua. Por tanto, se deduce que la margarina B contiene una menor fracción de grasa que la margarina A y es un producto bajo en calorías.
Figura 4. Resultados analíticos Raman para la margarina A (izquierda) y la margarina B (derecha). Fila superior: Imágenes de microscopía óptica (imágenes químicas realizadas dentro del marco amarillo). Fila central: Imágenes químicas (rojo: aceites y grasas; verde: agua). Fila inferior: Histograma del tamaño de las gotas de agua. Imagen por cortesía de JASCO.
P: ¿A su parecer, qué efectos pueden tener los objetivos de inmersión a nivel de la medición microscópica Raman en otras aplicaciones?
Erika: El objetivo de inmersión en agua LUMPLFLN60XW de Evident nos permitió desarrollar mediciones Raman eficientes en margarinas, lo cual requiere una preparación especial de las muestras. Este objetivo también es eficaz para eliminar señales que se generan a partir del nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono en el aire atmosférico. Como ejemplo, estas señales son indeseables en las mediciones Raman de burbujas de aire o gas dentro del vidrio (con patente japonesa n.º 7397468).
Por lo tanto, la combinación del microespectrómetro Raman de JASCO con el objetivo de inmersión en agua de Evident permite cubrir muchas más aplicaciones relativas al análisis Raman. Esta combinación puede usarse tanto para la investigación como para el desarrollo de productos en una amplia variedad de campos. Entre ellos destacan los alimentos como cremas y aderezos frescos, los cosméticos como protectores solares y cremas para manos, y los materiales industriales como pinturas y adhesivos.
Más allá de los objetivos de inmersión en agua, Evident ofrece una amplia variedad de otros objetivos, como aquellos de larga distancia de trabajo, de infrarrojo cercano y campo oscuro, lo que amplifica la serie de métodos analíticos Raman. El equipo de Evident respondió amablemente a nuestra solicitud con respecto a las lentes de objetivo y, más adelante, esperamos seguir desarrollando actividades con su colaboración.
Extender la serie de aplicaciones analíticas Raman
De la misma forma como se unta margarina sobre un pan, los objetivos de inmersión de alta calidad extienden la serie de análisis por espectroscopía Raman a una amplia variedad de productos alimentarios, cosméticos y materiales industriales. Para obtener más información sobre nuestros componentes ópticos y piezas de integración para su equipamiento microscópico, visite nuestra página Componentes de microscopio OEM. A través de este enlace, descubra más sobre los espectómetros Raman de JASCO para analizar materiales.
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