Phổ hấp thụ của sô cô la khác nhau
Anh biết không? Những điều cần biết về "chocolate"
Ngày ValentineĐây là một trong những lễ hội quốc gia và toàn cầu. Lễ hội lãng mạn này bắt đầu vào khoảng thế kỷ 14, là một lễ hội để kỷ niệm tình yêu tặng quà và lời chào nồng nàn cho nhau, trong đó món quà được biết đến rộng rãi là hoa thơm nức mũi và hương vị ngọt ngào ngon miệng.Sô cô laMặc dù từ "sô cô la" bao gồm một phạm vi rộng hơn của các loại kẹo, chúng được định nghĩa rất chặt chẽ đối với một số loại sô cô la cụ thể. Bất cứ điều gì được định nghĩa là"Chocolate sữa"Tất cả sô cô la phải chứa bơ ca cao, cacao rắn, ít nhất12% sữavà10% cacao。
Chỉ là......"Chocolate sữa"Chỉ số giới hạn, sô cô la sữa chất lượng cao thường chứa30-40% cacao. Các thành phần còn lại có thể là đường, vani, chất nhũ hóa và các loại gia vị khác."Chocolate trắng"Phải chứa ít nhất14% sữavà20% cacaoNhưng không chứa chất rắn ca cao, điều này có thể loại bỏ vị trái cây và vị đắng của chocolate.
"Chocolate đen"phải chứa ít nhất35% cacaoThông thường, tỉ lệ này gần bằng.60-70%Tối đa.90%Trái phải, quy định yêu cầu không chứa sữa, nhưng thường sẽ có một lượng nhỏ sữa.
Thông thường, những loại sô cô la khác nhau này có thể được phân biệt bằng màu sắc và vật liệu có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng chúng ta cũng có thể phân biệt chúng với thành phần cấu thành của chúng, tức là thành phần phân tử của chúng. Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ sử dụngPhổ hồng ngoại gầnĐể thực hiện.
Hình 1: Năm loại được sử dụng trong thí nghiệm
Mẫu sô cô la và tài liệu tham khảo trắng
Từ trái sang phải: sô cô la sữa, sô cô la sữa rẻ tiền, sô cô la trắng, sô cô la đen với 78% ca cao, sô cô la đen với 92% ca cao, ngói tham chiếu trắng Avantes (WS-2).
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)AvaSpec-NIR256-1.7-EVOMáy quang phổ sợi hồng ngoại. Máy quang phổ hồng ngoại gần này có phạm vi đo lên đến1,7 μm,Áp dụng nền tảng quang học có độ nhạy cao, với các thông số hiệu suất tốt, tốc độ lấy mẫu có thể đạt được0,53 msThời gian tích lũy có thể ngắn tới10 μs。
Hình 2: AvaSpec-NIR256-1.7-EVO (trái), quả bóng tích hợp và mẫu sô cô la (phải)
AvaSpec-NIR256-1.7-EVO được trang bịInGaAs (Ấn Độ gallium asen)máy dò mảng,Hệ thống USB 3vàGiao diện Gigabit EthernetBảng mạch siêu thấp. Có thể chọn lưới và khe khác nhau. Giao diện I/O kỹ thuật số và analog của quang phổ kế cho phép kích hoạt bên ngoài của quang phổ kế và kiểm soát nguồn sáng xung và tổng màn trập và có thể được lựa chọn bằng phần mềmHai loạiCác chế độ tăng khác nhau, cụ thể là chế độ độ nhạy cao (HS, mặc định) và chế độ nhiễu thấp (LN).
Nguồn sáng được sử dụng trong thí nghiệm này làSản phẩm AvaSphere-50-LS-HAL-12VMột quả bóng tích hợp với nguồn sáng đèn halogen tích hợp (Hình 3). Điểm bóng này được thiết kế đặc biệt choPhản xạĐược thiết kế để áp dụng, nhưng cũng thích hợp cho các vật liệu phản xạ thấp và đo phổ hồng ngoại gần.
Hình 3:Sản phẩm AvaSphere-50-LS-HAL
- Bên trong 12VĐặt nguồn sáng halogen
Tích hợp bóng với nguồn sáng đèn halogen tích hợp được cung cấp cho mẫuÁnh sáng halogen khuếch tán, Có thể tránh mất liên quan đến khớp nối sợi quang, cường độ ánh sáng trên mẫu cao như quả bóng tích hợp phản xạ tiêu chuẩn của chúng tôi160Gấp đôi. Bóng tích hợp AvaSphere-50-LS-HAL-12VĐường kính trong 50mmCó một cổng lấy mẫu đường kính 10 mm, một cổng tham chiếu SMA và một cổng SMA chuẩn trực để thu thập tín hiệu từ máy quang phổ AvaSpec.
Các phụ kiện khác được sử dụng trong thí nghiệm này bao gồm:
Một kính tách mẫu sô cô la khỏi quả bóng tích hợp
Gạch tham chiếu màu trắng (WS-2) để so sánh từng mẫu sô cô la
Sợi quang đường kính lõi 600 micron (FC-UVIR600-1-BX), kết nối với quả cầu tích hợp và máy quang phổ
Ngoại trừ một mẫu sô cô la sữa rẻ tiền là một thanh sô cô la riêng biệt, mỗi mẫu sô cô la được tách ra từ một thanh sô cô la hoàn chỉnh. Mỗi mẫu được lưu trữ trong ngăn kéo phòng khoảng 21 ° C để đảm bảo sô cô la không tan chảy. Khi đo, mỗi mẫu sô cô la đầu tiên được đặt riêng trên một slide, sau đó trượt được đặt trên cổng mẫu của quả bóng tích hợp (Hình 4).
Hình 4: Tách quả bóng tích phân khỏi sô cô la bằng kính
Kính này có thể ngăn chặn các mảnh vụn sô cô la xâm nhập vào quả cầu tích hợp gây ô nhiễm, đồng thời, cũng có thể làm cho khoảng cách đo lường nhất quán hơn để có được kết quả chính xác hơn. Đo sứ tham chiếu màu trắng đầu tiên như tham chiếu trắng của chúng tôi, đặt nó trên kính để đảm bảo tính nhất quán của khoảng cách đo.
Chúng tôi sử dụng phần mềm AvaSoftT - hút ánh sángChế độ độ, có đơn vị đếm làA.U.. AvaSoft là gói phần mềm phân tích dữ liệu tùy chỉnh của chúng tôi. Chế độ này được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng hấp thụ. Trong thí nghiệm này, chúng tôi sử dụng gạch tham chiếu màu trắng làm tham chiếu trắng. đặtThời gian tích phânĐặt ở khoảng 3ms, thời gian tích hợp có thể làm tăng hoặc giảm lượng ánh sáng được đo một lần, ảnh hưởng đến biên độ tổng thể của quang phổ đo được. Chúng ta sẽSố trung bìnhĐặt thành 100, có nghĩa là trung bình 100 giá trị với nhau để cung cấp kết quả quang phổ nhất quán hơn. Khi thời gian tích phân ngắn, số trung bình cao hơn có thể được sử dụng.
Sơ đồ quang phổ thu được từ thí nghiệm được thể hiện trong hình dưới đây
Hình 5: Phổ hấp thụ của các mẫu sô cô la sữa
Đỉnh là 1209,81 nm và 1437,32 nm với độ hấp thụ 0,50 AU và 0,74 AU tương ứng.
Trượt trái và phải, xem thêm
Hình 6: Phổ hấp thụ của các mẫu sô cô la sữa giá rẻ
Đỉnh là 1209,81 nm và 1437,32 nm, với độ hấp thụ tương ứng ở hai bước sóng là 0,52 A.U. và 0,79 A.U.
Trượt trái và phải, xem thêm
Hình 7: Phổ hấp thụ của mẫu sô cô la trắng
Đỉnh là 1209,81 nm và 1437,32 nm, với độ hấp thụ tương ứng ở hai bước sóng là 0,52 A.U. và 0,79 A.U.
Trượt trái và phải, xem thêm
Hình 8: Hàm lượng cacao 78%
Phổ hấp thụ của các mẫu sô cô la đen
Đỉnh là 1209,81 nm và 1437,32 nm, với độ hấp thụ tương ứng ở hai bước sóng là 0,53 A.U. và 0,68 A.U.
Trượt trái và phải, xem thêm
Hình 9: Hàm lượng cacao 92%
Phổ hấp thụ của các mẫu sô cô la đen
Đỉnh là 1128,26 nm và 1322,60 nm, với độ hấp thụ tương ứng với bước sóng 0,52 A.U. và 0,62 A.U.
Trượt trái và phải, xem thêm
Hình 10: Biểu đồ so sánh kết quả
Mẫu sô cô la sữa(Xanh dương),Mẫu sô cô la sữa giá rẻ(Đỏ)Mẫu chocolate trắng(Xanh nhạt)Sô cô la đen với hàm lượng ca cao 78%(Đỏ sậm)và các mẫu sô cô la đen với hàm lượng ca cao 92%(Xanh đậm)Quang phổ hấp thụ
Trượt trái và phải, xem thêm
Phổ hấp thụ của tất cả các mẫu sô cô la được tìm thấy trong1209,81 nmvà1437,32 nmĐo đến đỉnh điểm.
Mô tả dữ liệu:Giá trị hấp thụ của các mẫu sô cô la sữa là 0,50 A.U. và 0,74 A.U. tương ứng tại đỉnh (Hình 5).Các mẫu sô cô la sữa giá rẻ có giá trị hấp thụ 0,52 AU và 0,79 AU tương ứng ở đỉnh (Hình 6). Giá trị hấp thụ của các mẫu sô cô la trắng tại đỉnh lần lượt là 0,52 A.U. và 0,79 A.U. (Hình 7). Các mẫu sô cô la đen có hàm lượng ca cao 78% có giá trị hấp thụ 0,53 A.U. và 0,68 A.U. tương ứng ở đỉnh (Hình 8). Các mẫu sô cô la đen có hàm lượng ca cao 92% có giá trị hấp thụ 0,52 A.U. và 0,62 A.U. tương ứng ở đỉnh (Hình 9). Một bản đồ phổ của năm loại sô cô la có thể chỉ ra sự khác biệt về cường độ đỉnh (Hình 10).
ở1209,81 nmỞ đây, độ hấp thụ từ cao đến thấp lần lượt là: mẫu sô cô la đen có hàm lượng ca cao 78%, mẫu sô cô la đen có hàm lượng ca cao 92%, mẫu sô cô la trắng, mẫu sô cô la sữa rẻ tiền. ở1437,32 nmỞ đó, độ hấp thụ từ cao đến thấp lần lượt là: sô cô la trắng, sô cô la sữa rẻ tiền, sô cô la sữa, sô cô la đen có hàm lượng ca cao 78%, sô cô la đen có hàm lượng ca cao 92%. Từ đó có thể giả định rằng đỉnh này đại diện cho hàm lượng đường.
kết luậnTrung bình mỗi mẫu sô cô la là 28g, sô cô la trắng có 15g đường, sô cô la sữa giá rẻ có 16g đường, sô cô la sữa có 12g đường, sô cô la đen có hàm lượng ca cao 78% có 5g đường, sô cô la đen có hàm lượng ca cao 92% có 2g đường. Điều này chỉ cho thấy một phỏng đoán rằng xu hướng tương tự như sữa rắn và các loại gia vị khác có thể được lấy từ các thành phần khác.
Lời bài hát: After Experiments
Tóm lại, thí nghiệm này đã quan sát thấy sự khác biệt giữa các loại sô cô la khác nhau bằng cách sử dụng phổ hồng ngoại gần. Tuy nhiên, các phân tích đo lường sâu hơn phải được sử dụng để giải thích đầy đủ và định lượng sự khác biệt trong các phép đo này.
AvaSpec-NIR256-1.7-EVOMáy quang phổ sợi quangLà một phổ kế cận hồng ngoại rất linh hoạt, có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu của bạn.
Sản phẩm AvaSphere-50-LS-HAL-12VTích hợp bóng đèn halogen tích hợpNó được thiết kế đặc biệt để đo phản xạ, nhưng cũng có thể được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào có thể có vấn đề về cường độ tín hiệu hạn chế, chẳng hạn như đo phổ hồng ngoại gần.
