Die JASCO Corporationhat bereits in unserem Blog über die Vorteile des MIX-Beobachtungsscreenings für die Raman-Analyse berichtet. Heute stellt Erika Taira von JASCO eine weitere Schlüsseltechnologie für die Raman-Analyse vor: Wasserimmersionsobjektive. Erika Taira ist bei JASCO für Lösungen mit spektroskopischen Instrumenten zuständig. In diesem Interview zeigt sie anhand einer Studie zur Lebensmittelanalyse, wie mit Wasserimmersionsobjektiven von Evident die Unterschiede zwischen verschiedenen Margarineprodukten mit einem JASCO Mikro-Raman-Spektrometer gemessen und bewertet werden. Erfahren Sie in diesem Interview, wie Wasserimmersionsobjektive bei der Analyse von Margarine und anderen Lebensmitteln helfen. |
Erika Taira von JASCO. |
Frage: Was können Mikro-Raman-Spektrometer leisten?
Erika Taira: Mit den Mikro-Raman-Spektrometern von JASCO kann eine breite Palette von Produkten untersucht werden. Dazu gehören Materialien wie Harze, Folien und Batterien, aber auch Lebensmittel und Arzneimittel. Durch bildgebende Messungen können chemische Abbildungen erstellt werden, die die Verteilung der Bestandteile zeigen. Außerdem kann die Partikelgröße analysiert werden, um die Unterschiede zwischen den Produkten deutlich zu machen.
In einer kürzlich durchgeführten Studie zur Lebensmittelanalyse haben wir die Unterschiede zwischen zwei Margarinesorten (Margarine A und Margarine B) untersucht. Da Margarine aus einer Wasser-Fett-Emulsion besteht, erleichtert die Raman-Analyse der Verteilungen von Öl bzw. Fett und Wasser die Grundlagenforschung und Produktentwicklung.
Frage: Wie haben Sie die Wasserimmersionsobjektive mit Mikro-Raman-Spektrometern in Ihrer Studie zur Lebensmittelanalyse eingesetzt?
Erika Taira: Wir haben zwei Margarinesorten in einer dünnen Schicht auf Glasobjektträger gestrichen und ein Deckglas auf jeden Objektträger gelegt. Mit dem Deckglas lässt sich die Margarineprobe mikroskopisch leicht ausbreiten und flachdrücken. Sie verhindert auch die Verflüchtigung der dünn aufgetragenen Probe. Das Deckglas ermöglicht zwar eine einfache Probenvorbereitung, ist aber in manchen Fällen für mikroskopische Beobachtungen und Raman-Messungen unpraktisch. Das Deckglas kann zu optischen Störungen führen.
Ein von Evident hergestelltes Wasserimmersionsobjektiv löst dieses Problem. Es ermöglicht hochempfindliche Raman-Messungen und verbessert die Auflösung bei Beobachtungen und Messungen durch ein Deckglas. Deshalb haben wir für bildgebende Messungen an zwei Margarinesorten das Wasserimmersionsobjektiv LUMPLFLN60XW von Evident auf das Laser-Raman-Spektrometer JASCO NRS-5500 montiert.
Abbildung 1: Schema der Messung mit einem Wasserimmersionsobjektiv. Bild mit freundlicher Genehmigung von JASCO.
Abbildung 2: Laser-Raman-Spektrometer JASCO NRS-5500 und Wasserimmersionsobjektiv LUMPLFLN60XW von Evident Bild mit freundlicher Genehmigung von JASCO.
Frage: Wie sind die Messergebnisse der Studie?
Erika Taira: Abbildung 3 zeigt die Raman-Spektren der beiden Margarinesorten, gemittelt über die gesamte Probe, wobei die mit Wasser und Ölen/Fetten verbundenen Bänder angegeben sind. Abbildung 4 zeigt chemische Abbildungen, die aus den Raman-Bändern der Molekularschwingungen der CH-Gruppen in Ölen und Fetten und der OH-Gruppen in Wasser erstellt wurden.
Auf diesen Bildern kann man deutlich die Verteilung von Ölen/Fetten und Wasser erkennen. Zwar lassen sich die Unterschiede zwischen den Margarinen A und B auch nur auf der Grundlage von Bildern der optischen Mikroskopie vorhersagen, doch kann man mit Hilfe von chemischen Abbildungen die Verteilung der verschiedenen Bestandteile sichtbar machen. Obwohl in beiden Proben A und B Wasser in Öl dispergiert ist, gibt es einen großen Unterschied in der Größe der Wassertröpfchen.
Abbildung 3: Vergleich der mittleren Spektren von zwei Margarinesorten. Bild mit freundlicher Genehmigung von JASCO.
Um die Größenverteilung der Wassertröpfchen zu bestimmen, haben wir mit der Software JASCO Particle Analysis ein Histogramm erstellt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 4 dargestellt. Die JASCO Software zur Partikelanalyse enthält zusätzliche Analysefunktionen für die Standardsoftware des JASCO Mikro-Raman-Spektrometers zur detaillierteren Analyse der chemischen Abbildungen.
Abbildung 4 zeigt, dass die Anzahl der Wassertröpfchen in beiden Proben etwa 150 beträgt, die Tröpfchen in Margarine B sind jedoch größer, was zu einem höheren Gesamtwassergehalt führt. Daher kann man davon ausgehen, dass Margarine B einen geringeren Fettanteil als Margarine A besitzt und ein kalorienärmeres Produkt ist.
Abbildung 4: Raman-Analyseergebnisse für Margarine A (links) und Margarine B (rechts). Obere Reihe: Bilder der optischen Mikroskopie (chemische Abbildungen innerhalb des gelben Rahmens). Mittlere Reihe: Chemische Abbildungen (rot: Öle und Fette, grün: Wasser). Untere Reihe: Histogramm der Wassertropfengröße. Bild mit freundlicher Genehmigung von JASCO.
Frage: Wie werden Ihrer Meinung nach Immersionsobjektive für die mikroskopische Raman-Messung in anderen Anwendungen genutzt werden?
Erika Taira: Das Wasserimmersionsobjektiv LUMPLFLN60XW von Evident ermöglichte effiziente Raman-Messungen an Margarinen, die eine spezielle Probenvorbereitung erfordern. Mit diesem Objektiv können auch Signale von Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid in der Luft effektiv unterdrückt werden. Diese Signale sind z. B. bei Raman-Messungen an Luft- oder Gasblasen in Glas unerwünscht (japanisches Patent Nr. 7397468).
Die Kombination des JASCO Mikro-Raman-Spektrometers mit dem Wasserimmersionsobjektiv von Evident erweitert daher den Anwendungsbereich der Raman-Analyse. Diese Kombination kann für die Forschung und Entwicklung von Produkten in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Lebensmittel wie frische Sahne und Dressings, Kosmetika wie Sonnenschutzmittel und Handcreme sowie industrielle Materialien wie Farben und Klebstoffe.
Neben den Wasserimmersionsobjektiven bietet Evident eine Vielzahl anderer Objektive an, darunter Objektive mit langem Arbeitsabstand sowie Nahinfrarot- und Dunkelfeldobjektive, die das Spektrum der Raman-Analyseverfahren erweitern. Das Team von Evident hatte ein offenes Ohr für unsere Wünsche zu Objektivlinsen, und wir hoffen, dass wir unser Geschäft auch in Zukunft durch Zusammenarbeit weiterentwickeln können.
Erweiterung des Anwendungsspektrums der Raman-Analyse
Wie Margarine das Angebot an Brotaufstrichen, so erweitern hochwertige Immersionsobjektive das Analysespektrum der Raman-Spektroskopie auf eine Vielzahl von Lebensmitteln, Kosmetika und industriellen Materialien. Wenn Sie mehr über unsere optischen Komponenten und Teile zur Integration in Ihre Mikroskope erfahren möchten, besuchen Sie unsere Seite OEM Microscope Components. Erfahren Sie mehr über
das Raman-Spektrometer für die Materialanalyse von JASCO unter.
Ähnliche Artikel
So kann mit der MIX-Beleuchtung Zeit bei der Raman-Analyse gespart werden
