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Specac-Labor Asien

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Arrow™ ist eine revolutionäre neue Verbrauchsmaterial-ATR-Lösung mit Anwendungen, die von der Prüfung chemisch aggressiver Proben bis hin zu groß angelegten Chargenprüfungen von flüssigen Proben und aus der Lösung getrockneten Feststoffen reichen.

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Arrow besteht aus einem dünnen Si-ATR-Element, das in einem Kunststoffschlitten zur Montage auf der ATR-Einheit Quest™ befestigt ist. Sie ermöglicht auch eine bequeme Handhabung und Lagerung der Objektträger, ohne mit dem Probenbereich in Berührung zu kommen. Der Objektträger ist aus 100% recyceltem Polypropylen hergestellt.

Hier demonstrieren wir die Eignung von Arrow für die Chargenprüfung von Proben in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.

Eine genaue Quantifizierung der Zusammensetzung von Lebensmitteln und Getränken ist für die Einhaltung der örtlichen Vorschriften zur Kennzeichnung von Waren für den allgemeinen Verkauf und für die korrekte Anwendung von Zöllen bei der Einfuhr unerlässlich. Die Etikettierung von Lebensmitteln und Getränken sollte korrekte Informationen über den Kalorien- und Nährstoffgehalt liefern, damit die Menschen die empfohlenen Grenzwerte einhalten können.

Es wurden Lösungen aus Wasser/Ethanol in 26 verschiedenen Konzentrationen hergestellt. Eine Charge von Arrow™ Objektträgern wurde mit Aliquoten von jeder Lösung gefüllt und dann mit der Arrow™ Probenkappe abgedeckt, um eine Verdunstung zu verhindern. Ein Objektträger wurde zur Verwendung als Hintergrund aufbewahrt. Die vorbereitete Charge wurde dann zur Analyse zum Spektrometer transportiert.

Die Spektren wurden mit einem kommerziell erhältlichen Spektrometer aufgenommen. Zuerst wurde das Hintergrundspektrum aufgenommen, gefolgt von jedem der 26 Arrow™ Probenträger der Reihe nach. Das gesamte Verfahren dauert weniger als 10 Minuten, da es kein Abwischen gibt und zwischen jeder Spektrenaufnahme eine Reinigung der Probenahmestelle erforderlich ist.

Abbildung 1 zeigt ausgewählte Spektren für verschiedene Konzentrationen der Ethanollösung. Das Reinwasserspektrum (schwarze Linie) zeigt charakteristische Peaks bei ca. 3350 cm-1 (zugeordnet zu zwei überlappenden Peaks: symmetrisch, ν1, und antisymmetrisch, ν3 Streckschwingungen) und ca.1640 cm--1 (zugeordnet zur ν2 Biegeschwingung). Das reine Spektrum von Ethanol (violette Linie) zeigt Peaks aufgrund einer OH-Streckschwingung bei ca. 3330 cm-1, CH-Streckschwingungen typisch für eine Alkylgruppe zwischen 3000-2800 cm-1 und weitere Peaks im Fingerabdruckbereich unter 1500 cm-1. Die Spektren der Mischproben sind eine Kombination der beiden reinen Proben, jedoch werden aufgrund von Wechselwirkungen zwischen den beiden Proben einige kleine Veränderungen beobachtet.

Aus den Spektren wurde ein 2-Faktor-PLS-Modell konstruiert (Abbildung 2), das 99,9 % der Varianz innerhalb des Datensatzes erklärt. Das Modell wurde mit frischen Proben validiert (Abbildung 3), und es wurde eine ausgezeichnete Korrelation mit einem R2 = 0,997 und einem RMSEP = 4,71 x 10-1 beobachtet.

Dies zeigt, dass Arrow™ zur erfolgreichen Quantifizierung von Alkoholkonzentrationen in einem einfachen Modellsystem mit PLS und zur Identifizierung aller relevanten Spektralbänder verwendet werden kann. Bei Anwendungen, die die Massenprüfung und spektrale Unterscheidung komplexerer Systeme wie verfälschter oder kontaminierter Lebensmittel erfordern, kommen die Schnelligkeit der Spektralerfassung und die Bequemlichkeit der chargenweisen Probenvorbereitung voll zur Geltung.