Análise de alimentos com espectrômetro micro-Raman com objetivas de imersão

P: o que os espectrômetros micro-Raman podem fazer?

Erika: uma grande variedade de produtos pode ser avaliada com os espectrômetros micro-Raman da JASCO. Isso inclui resinas, filmes e baterias para a indústria de produtos alimentares e farmacêuticos. Medições de imagem podem ser realizadas para criar imagens químicas que mostram a distribuição dos componentes. Além disso, uma análise de tamanho de partícula pode ser realizada para mostrar claramente as diferenças entre produtos.

Em um estudo recente de análise de alimentos, avaliamos as diferenças entre dois tipos de margarinas (A e B). Como a margarina consiste em uma emulsão de água na gordura, a análise Raman da distribuição de óleo/gordura e água facilita a pesquisa básica e o desenvolvimento de produtos.

P: como você usou objetivas de imersão em água com espectrômetros micro-Raman no seu estudo de análise de alimento?

Erika: espalhamos dois tipos de margarina em uma fina camada sobre lâminas de vidro e colocamos uma lamínula sobre cada uma delas. A lamínula espalha e nivela facilmente a amostra de margarina em uma escala microscópica. Ela também impede a volatilização da camada fina da amostra. Embora a lamínula permita uma preparação fácil da amostra, há situações em que ela é inconveniente para observações microscópicas e medições Raman. As lamínulas podem causar interferência óptica.

Uma objetiva de imersão em água fabricada pela Evident resolve esse problema. Ela permite medições Raman de alta sensibilidade e melhora a resolução ao realizar observações e medições através de uma lamínula. Por esse motivo, montamos a objetiva de imersão em água LUMPLFLN60XW da Evident no espectrômetro Raman a laser JASCO NRS-5500 para realizar medições de imagem de dois tipos de margarina.

Figura 1. Diagrama de medição usando uma objetiva de imersão em água. Imagem cortesia da JASCO.
 

Figura 2. Espectrômetro Raman a laser JASCO NRS-5500 e a objetiva de imersão em água LUMPLFLN60XW da Evident. Imagem cortesia da JASCO.

P: quais são os resultados de medição do estudo?

Erika: a Figura 3 mostra a média dos espectros Raman de dois tipos de margarina em toda a amostra, em que as bandas associadas à água e aos óleos/gorduras são indicadas. As imagens químicas são mostradas na Figura 4, que foram criadas usando as bandas Raman atribuídas às vibrações moleculares dos grupos CH nos óleos e gorduras e os grupos OH na água.

Nestas imagens, você pode observar claramente as distribuições de óleos/gorduras e água. Embora as diferenças entre as margarinas A e B possam ser previstas usando somente imagens de microscopia óptica, as imagens químicas permitem visualizar a distribuição dos diferentes componentes. Embora a água esteja dispersa no óleo em ambas as amostras, há uma grande diferença no tamanho das gotículas de água.

Figura 3. Comparação dos espectros médios de dois tipos de margarina. Imagem cortesia da JASCO.

Para determinar a distribuição de tamanho de gotículas de água, criamos um histograma que usa o software de análise de partículas da JASCO e os resultados estão na Figura 4. O software de análise de partículas da JASCO oferece funções de análise adicionais ao software padrão de espectrômetro micro-Raman da JASCO para obter análises mais detalhadas de imagens químicas.

A Figura 4 mostra que o número de gotículas de água é de aproximadamente 150 em cada amostra, mas elas são maiores na margarina B, resultando em um conteúdo geral maior de água. Por esse motivo, podemos supor que a margarina B contém uma fração menor de gordura que a margarina A e é um produto com menos calorias.

Figura 4. Resultados da análise Raman para margarina A (esquerda) e margarina B (direita). Linha superior: imagens de microscopia óptica (formação de imagem química realizada dentro do quadrado amarelo). Linha central: imagens químicas (vermelho: óleos e gorduras, verde: água). Linha inferior: histograma do tamanho das gotículas de água. Imagem cortesia da JASCO.

P: qual você acha que é o impacto das lentes de imersão na medição Raman microscópica em outras aplicações?

Erika: a objetiva de imersão em água LUMPLFLN60XW da Evident permitiu medições Raman eficientes de margarinas, que exigem uma preparação especial de amostra. Essa objetiva também é eficaz para suprimir sinais de nitrogênio, oxigênio e gás carbônico no ar atmosférico. Por exemplo, esses sinais são indesejados ao realizar medições Raman de bolhas de ar ou gás em vidros (patente japonesa nº 7397468).

Por esse motivo, o espectrômetro micro-Raman da JASCO e a objetiva de imersão em água da Evident expandem a gama de aplicação da análise Raman. Essa combinação pode ser aplicada à pesquisa e desenvolvimento de produtos em uma grande variedade de áreas. Por exemplo, alimentos como creme de leite e molhos, cosméticos como protetores solares e cremes para mãos, e materiais industriais, como tintas e adesivos.

Além das objetivas de imersão em água, a Evident oferece uma grande variedade de outras objetivas, como de longa distância de trabalho, infravermelho próximo e de campo escuro, expandindo a gama de métodos de análise Raman. A equipe na Evident ouviu as nossas solicitações relacionadas a lentes objetivas e esperamos continuar a desenvolver negócios em colaboração no futuro.

Expansão das aplicações da análise Raman

Assim como a margarina se espalha no pão, as objetivas de imersão em água espalham a análise de espectroscopia Raman para uma variedade de produtos alimentares, cosméticos e industriais. Para saber mais sobre componentes ópticos e peças para integração no seu equipamento baseado em microscópio, acesse nossa página de componentes de microscópio do fabricante do equipamento original. Saiba mais sobre os espectrômetros Raman para análise de material da JASCO aqui.
 

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