两种相似塑料材料的显微近、中红外成像方法研究.pdfVIP

第3l卷，第9期 光谱学与光谱分析 V01．31。No．9。pp2377-2382 20i and 1 1年9月 SpectroscopySpectralAnalysis September，201 两种相似塑料材料的显微近、中红外成像方法研究 王 冬1’3，马智宏2，赵柳2，潘立刚2，李晓婷2，王纪华1’2’ 1．北京农业信息技术研究中心，北京 100097 2．北京农产品质景检测与农田环境监测技术研究中心．北京100097 3．中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083 摘要显微近、中红外成像不仅可以获得样品的光谱信息，而且可以获得样品的宅间分布信息，这是传统 的近、中红外光谱分析所尤法比拟的。该文以外观非常相似的聚乙烯膜(材料I)和封口膜(材料Ⅱ)为研究 对象，分别采集r样品的娃微近、中红外图像。针对两种材料进行化学成像和相关光谱成像，比较并讨论了 每种材料的两种成像方法。结果表明，材料Ⅱ的显微近、中红外化学成像中，两种材料化学成像值相差分别 为0．0048和0．2548；材料I的娃微近、中红外化学成像中。两种材料化学成像值相差分别为0．0026和 0．326 5；近、中红外谱区的显微成像皆可得到两种材料清晰的成像，从而可区分两种材料。对两种材料相关 光谱成像的研究表明，分别以两种材料的近、中红外光谱作为参比光谱的相关光谱成像町以明湿地区分两 种材料，成像结果较清晰；娃微中红外相关光谱成像中，两种材料的光谱和参比光谱的相关系数差异大于 0．12，成像结果更清晰；而湿微近红外相关光谱成像图可利用图像中两种材料光谱和参比光谱相关系数的 细微差异区分两种材料。该研究为农产品包装材料安全性的快速判别提供一定的参考，并为硅微近、中红外 成像分辨不同材料提供一定的成像方法参考。 关键词化学成像；显微近红外成像；显微中红外成像l塑料；分布 文献标识码：A DOI：10．3964／j．issn,1000-0593(2011)09—2377—06 中图分类号：0435．2 收。随着计算机技术和化学计量学的迅速发展，近红外光谱 引 言 分析技术以其快速、无损、环保的特点已被广泛地应用于农 药质最控制、水果品质检测Is-s1、谷物品质检测L6一]、饲料品 直接与农产品接触的塑料包装的安全性关系着人们饮食 质检测L8】、蜂蜜品质检测[9]、高粱籽粒多酚类物质定量测 健康。劣质或有毒的塑料包装材料在农产品加工、储藏过程 定Ll叫等领域。 中可能释放有害物质，对人体健康造成直接或间接的危害。 显微近、中红外成像属于化学成像[1¨，是一种将光谱分 聚氯乙烯、聚苯乙烯等包装材料对人体具有一定的毒性．在 析和I冬I像技术相结合的新型分析技术，可以深入微观视野， 使用过程中可能逸出有毒或有害物质；而这砦材料用肉眼无 在采集微1)(近、中红外光谱的同时记录各光谱的李问相对位 法区分。目前，对塑料包装中的有害物质的检测以色谱一质谱 置．不仪能提供被测试样晶的空问分布信息，而且能提供被 联用[1]或色谱【2]方法为主，不仅工作量大、分析周期长、而测试样晶的化学组成信息，这一特点是硅微近、中红外图像 且需要使用有机试剂．对环境会造成一定的污染。因此，迫 较传统近、中红外光谱分析的领先之处。然而，显微近、中 切需要一种科学町靠的快速鉴别手段来判断塑料包装的安全 红外图像数据是包含了李间、波数和吸光度的多维数据，从 性。 中有效地提取所需信息仍是娃微近、中红外成像分析的一个