不同品牌牛奶的傅里葉變換紅外光譜研究

楊梅

摘要：通過傅里葉變換紅外光譜對5個不同品牌牛奶進行分析研究，將其光譜進行比較分析找出特征峰及其差異，根據(jù)五種品牌牛奶（編號為：A、B、C、D、E）的光譜吸收強度對五種品牌牛奶的脂肪、糖分以及蛋白質(zhì)含量進行對比研究，經(jīng)過對比分析得出糖份含量：A>E>B>C>D;脂肪含量：C>B>D>E>A;蛋白質(zhì)含量：C>B>A>E>D。結(jié)果顯示傅里葉變換紅外光譜不僅可以定性應(yīng)用于牛奶的品質(zhì)檢測，還可以定量應(yīng)用于不同品牌牛奶主要成分含量的比較，有望在食品鑒別和食品檢測行業(yè)發(fā)展成為一種有力工具。

關(guān)鍵詞：傅里葉變換紅外光譜;牛奶;吸收強度比;特征峰

1.引言

牛奶是我們生活中主要的食品之一。目前，已經(jīng)有多種牛奶的成分分析方法了，常見的主要有化學(xué)法、超聲波分析法和紅外光譜法。本實驗采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)來對不同品牌牛奶的組成成分進行檢測分析。

2.實驗

材料：從市場上選擇五中不同品牌的“純牛奶”，其中這五種“純牛奶”在包裝殼上顯示的營養(yǎng)成分有所不同。

儀器：測試儀器為FTS-40傅里葉變換紅外光譜儀，MCT探測棒，測量范圍4000～500cm-1。

實驗：將樣品搖勻，然后用滴管取一滴樣品在烤箱內(nèi)烤干，以溴化鉀為背景，采集紅外光譜圖，每種樣品采集十次，取平均值作為最終的紅外光譜。

采樣參數(shù)：測量范圍4000～500cm-1，每種品牌的牛奶樣品掃描十次，總共掃描五十次。

3.結(jié)果分析

譜圖分析：以下五個圖就是除了水分之后以溴化鉀為背景得到的五種品牌牛奶的平均紅外光譜圖。將五個紅外光譜圖放到同一個坐標系中進行分析，得到如圖1所示的紅外光譜圖。

3.1五種品牌牛奶的光譜區(qū)別

（1）品牌A與品牌B牛奶的光譜區(qū)別

A品牌牛奶的A1652/A1073、A1652/A1753、A1652/A1163[9]分別為0.893、0.903、1.075，B品牌牛奶的A1661/A1081 、A1661/A1745、A1661/A1157分別為1.003、0.674、0.993，表明A品牌牛奶糖份含量高于B品牌，A品牌脂肪含量低于B品牌脂肪含量，A品牌的蛋白質(zhì)含量低于B品牌的蛋白質(zhì)含量。

（2）品牌A與品牌C牛奶的光譜區(qū)別

A品牌牛奶的A1652/A1073、A1652/A1753、A1652/A1163分別為0.893、0.903、1.075，C品牌牛奶的A1656/A1074、A1656/A1745、A1656/A1165分別為1.016、0.557、1.023，相對強度變化說明A品牌牛奶的糖份含量高于C品牌，A品牌的脂肪含量低于C品牌，A品牌的蛋白質(zhì)含量低于C品牌的。

（3）品牌A與品牌D牛奶的光譜區(qū)別

A品牌牛奶的A1652/A1073、A1652/A1753、A1652/A1163分別為0.893、0.903、1.075，D品牌牛奶的A1653/A1081、A1653/A1748、A1653/A1165分別為1.027、0.761、1.137，相對強度變化說明A品牌牛奶的糖份含量高于D品牌牛奶，A品牌脂肪含量低于D品牌牛奶，A品牌牛奶的蛋白質(zhì)含量高于D品牌牛奶。

（4）品牌A與品牌E牛奶的光譜區(qū)別

A品牌牛奶的A1652/A1073、A1652/A1753、A1652/A1163分別為0.893、0.903、1.075，E品牌牛奶的A1659/A1074、A1659/A1748、A1659/A1162分別為0.937、0.715、1.028，相對強度變化說明A品牌牛奶的糖份含量高于E品牌，A品牌脂肪含量低于E品牌，A品牌蛋白質(zhì)含量高于E品牌。

（5）品牌B與品牌C牛奶的光譜區(qū)別

B品牌牛奶的A1661/A1081 、A1661/A1745、A1661/A1157分別為1.003、0.674、0.993，C品牌牛奶的A1656/A1074、A1656/A1745、A1656/A1165分別為1.016、0.557、1.023，相對強度變化說你B品牌牛奶的糖份含量高于C品牌，B品牌的脂肪含量低于C品牌，B品牌的蛋白質(zhì)含量低于C品牌。

（6）品牌B與品牌D的光譜區(qū)別

B品牌牛奶的A1661/A1081 、A1661/A1745、A1661/A1157分別為1.003、0.674、0.993，D品牌牛奶的A1653/A1081、A1653/A1748、A1653/A1165分別為1.027、0.761、1.137，相對強度變化說你B品牌牛奶的糖份含量高于D品牌，B品牌脂肪含量高于D品牌，B品牌蛋白質(zhì)含量高與D品牌。

（7）品牌B與品牌E的光譜區(qū)別

B品牌牛奶的A1661/A1081 、A1661/A1745、A1661/A1157分別為1.003、0.674、0.993，E品牌牛奶的A1659/A1074、A1659/A1748、A1659/A1162分別為0.937、0.715、1.028，相對強度變化說明B品牌牛奶的糖份含量低于E品牌，B品牌的脂肪含量高于E品牌，B品牌的蛋白質(zhì)含量高于E品牌。

（8）品牌C與品牌D的光譜區(qū)別

C品牌牛奶的A1656/A1074、A1656/A1745、A1656/A1165分別為1.016、0.557、1.023，D品牌牛奶的A1653/A1081、A1653/A1748、A1653/A1165分別為1.027、0.761、1.137，相對強度變化說明C品牌牛奶的糖份含量高于D品牌牛奶的，C品牌的脂肪含量高于D品牌，C品牌的蛋白質(zhì)含量高于D品牌。

（9）品牌C與品牌E的光譜區(qū)別

C品牌牛奶的A1656/A1074、A1656/A1745、A1656/A1165分別為1.016、0.557、1.023，E品牌牛奶的A1659/A1074、A1659/A1748、A1659/A1162分別為0.937、0.715、1.028，相對強度變化說明C品牌牛奶的糖份含量低于E品牌，C品牌的脂肪含量高于E品牌的，C品牌的蛋白質(zhì)含量高于E品牌的。

（10）品牌D與品牌E的光譜區(qū)別

D品牌牛奶的A1653/A1081、A1653/A1748、A1653/A1165分別為1.027、0.761、1.137，E品牌牛奶的A1659/A1074、A1659/A1748、A1659/A1162分別為0.937、0.715、1.028，相對強度變化說明D品牌牛奶的糖份含量低于E品牌牛奶的，D品牌牛奶的脂肪含量高于E品牌牛奶，D品牌牛奶的蛋白質(zhì)含量低于E品牌牛奶的。

3.2結(jié)論：綜合以上的表3、4、5、6、7五個表可以得到：糖份含量：A>E>B>C>D;脂肪含量：C>B>D>E>A;蛋白質(zhì)含量：C>B>A>E>D。

4.結(jié)果

結(jié)果顯示傅里葉變換紅外光譜不僅可以定性應(yīng)用于牛奶的品質(zhì)檢測，還可以定量應(yīng)用于不同品牌牛奶主要成分含量的比較，有望在食品鑒別和食品檢測行業(yè)發(fā)展成為一種有力工具。

參考文獻：

[1] 楊仁杰，劉蓉，徐可欣.基于中紅外光譜檢測牛奶中摻雜的尿素[J].光譜學(xué)與光譜分析，2011，31（9），2383-2385.

[2] 董一武，屠振華，朱大洲，等，利用近紅外光譜快速檢測牛奶中三聚氰胺的可行性研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，009，29，（11）2934-2938.

[3] 張儷萍，李會源.應(yīng)用Milkoscan FT 120對牛奶摻假的研究[J].化學(xué)分析計量，2011，20（5）.