使用近红外光谱法确定香料掺假等级

介绍从18世纪后期，科学家们就已经对香料样品进行检测，并发现其中的掺假现象。一些香料是高价值产品，无良的供应商可能掺杂低价值作者：Justin Lang, PhDLauren McNittIan RobertsonPerkinElmer, Inc.Shelton, CT使用近红外光谱法确定香料掺假等级FT-NIR Spectrometry商品，从而获得经济利益。一些常见的香料掺杂物，包括滑石粉，碾碎的核桃壳，桂皮和沙子，以及小麦淀粉，锯末，小米，荞麦和玉米淀粉。通常被掺假的香料包括大蒜粉，黑胡椒和肉桂。傅里叶变换近红外光谱法（FT-NIR）是一种有效并快速的技术，可以鉴别这些香料是否被掺假。

方法纯肉桂、大蒜粉和黑胡椒样品，以及一些纯掺杂物样品，如滑石粉、玉米淀粉和小米粉，均进行光谱测量。这些香料的掺杂样品也进行制备，用来检测该方法的可行性。近红外光谱使用配有NIRA II采样附件的PerkinElmer Frontier™FT-NIR近红外光谱仪采集。粉末放置于样品盘中，置于FT-NIR的NIRA II旋转样品台上。数据采集时，样品进行旋转，可以消除样品不均匀的影响。光谱扫描32次，8cm-1分辨率，光谱范围10000~4000cm-1。每个香料都进行了多次独立测试，以建立可体现香料样品本身变化的模型。分别使用簇类的独立软模式方法（SIMCA）和掺杂物筛查（AdulterantScreen™）方法建立模型，来验证被掺假的香料样品是否可以和纯样品进行区分。

结果采集到的纯香料的FT-NIR光谱如图1所示。这些物质的光谱在近红外区域有宽峰，是中红外区域基频振动光谱的一级合频和倍频。这些物质重复测试的光谱用来建立SIMCA模型，它可以对原材料进行鉴定和质量测定。

SIMCA模型的三维显示如图2所示，其显示了不同种类的香料物质分离性很好。使用这个模型，可以非常容易的区分这些纯香料的未知样品，判断其种类。