سردچال، مجله الکترونیکی صنایع

کاربرد اسپکتروفوتومتر در صنایع غذایی

امروزه علاقه عمومی به کیفیت و تولید غذا افزایش یافته است. که احتمالاً مربوط به تغییر در عادات غذایی، رفتار مصرف کننده و توسعه و صنعتی شدن در زنجیره تأمین غذا است. تقاضا برای کیفیت و ایمنی بالا در تولید مواد غذایی بدیهی است که استانداردهای بالایی را برای کنترل کیفیت و فرایند نیاز دارد، که به نوبه خود به ابزارهای تحلیلی مناسب برای بررسی مواد غذایی نیازمند است.

روش‌های طیفی از نظر تاریخی در ارزیابی کیفیت محصولات کشاورزی، به ویژه مواد غذایی بسیار موفق بوده‌اند. این روش‌ها برای تجزیه و تحلیل اجزای غذایی بسیار مطلوب هستند زیرا اغلب به آماده‌سازی نمونه حداقل یا بدون نیاز به آن، تجزیه و تحلیل سریع و آنلاین را انجام می‌دهند و این پتانسیل را دارند که چندین آزمایش را روی یک نمونه انجام دهند.

اسپکتروفوتومتری

طیف سنجی یا اسپکتروفوتومتری روشی برای اندازه‌گیری میزان جذب یک ماده شیمیایی از طریق اندازه گیری شدت نور هنگام عبور پرتوی تور از محلول نمونه است. اصل اساسی این است که هر ترکیبی نور را در محدوده خاصی از طول موج جذب یا منتقل می‌کند. این روش همچنین می‌تواند برای اندازه گیری مقدار یک ماده شیمیایی شناخته شده استفاده شود. اسپکتروفوتومتری یکی از کاربردی‌ترین روش‌های تجزیه و تحلیل کمی در زمینه‌های مختلف است.برای مثال در بیوشیمی برای تعیین واکنش‌های کاتالیز شده با آنزیم استفاده می‌شود. در پزشکی برای بررسی خون یا بافت‌ها برای تشخیص بالینی استفاده می‌گردد.

چندین تنوع اسپکتروفوتومتری مانند اسپکتروفوتومتری جذب اتمی و اسپکتروفوتومتری انتشار اتمی وجود دارد.

اسپکتروفوتومتر چیست؟

اسپکتروفوتومتر ابزاری است که میزان فوتون(شدت نور) جذب شده را پس از عبور از محلول نمونه اندازه‌گیری می‌کند. با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر، میزان ماده شیمیایی شناخته شده(غلظت) نیز می‌تواند با اندازه گیری شدت نور شناسایی شده تعیین شود. بسته به دامنه سول موج نور، می‌توان آن را به دو نوع مختلف طبقه بندی کرد:

اسپکترومتر اشعه ماوراء بنفش(UV) : از نور بیش از محدوده ماوراء بنفش و دامنه مرئی از طیف تابش الکترو مغناطیسی استفاده می‌کند.

اسپکترومتر مادون قرمز(IR) : از نور در محدوده مادون قرمز از طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌کند.

در اسپکتروفوتومتری قابل مشاهده، میزان جذب یا انتقال ماده خاصی را می‌توان با رنگ مشاهده شده تعیین کرد. اسپکتروفوتومتری قابل مشاهده، در عمل، از منشور برای محدود کردن محدوده مشخصی از طول موج( برای فیلتر کردن سایر طول موج‌ها) استفاده می‌کنند تا پرتوی خاص نور از یک نمونه محلول عبور کند.

ساختار اسپکتروفوتومتر

اسپکتروفوتومتر از یک منبع نور، یک کولیماتور، یک رنگ ساز، یک انتخابگر طول موج، یک کووت برای محلول نمونه، یک آشکارساز فوتوالکتریک و یک نمایشگر دیجیتال تشکیل شده است. اسپکتروفوتومتر‌ها دو دسته‌اند: تک پرتو یا دوپرتو. تک پرتو شدت نور مطلق و دوپرتو نسبت شدت نور را در دو مسیر جداگانه اندازه گیری می‌کند.

کاربردهای اسپکتروفوتومتر در صنایع غذایی

فراوری مواد غذایی

اسپکتروفوتومتر پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها و محتوای آب موجود در نمونه‌های دامی را تخمین می‌زند.

برای تعیین زمان برداشت میوه استفاده می‌شود تا ترکیب شیمیایی ایده‌آل داشته باشد. همچنین برای کنترل کیفیت میوه‌های پس از برداشت استفاده می‌گردد. میزان قند را در مربا و آبمیوه و اسیدیته آبمیوه را اندازه گیری می‌کند. کمک می‌کند تا زمان مناسب برداشت میوه‌ها و سبزیجات به گونه‌ای تنظیم شود که سطح قند و ماده خشک مطلوبی داشته باشند.

برای استاندارد کردن نسبت چربی به پروتئین شیر برای تولید انواع پنیر استفاده می‌شود.

برای یافتن میزان پروتئین، چربی و رطوبت مخلوط‌های خرد شده مورد استفاده در تهیه سوسیس و کالباس استفاده می‌شود. اسپکتروفوتومتری می‌تواند لطافت گوشت گاو پخته شده را اندازه گیری کند، زیرا گوشت سفت تر نور بیش‌تری نسبت به نمونه‌های نرم جذب می‌کند. همچنین میزان تغییر کیفیت فراورده‌های گوشتی قبل و بعد از انجماد را با اسپکتروفوتومتری می‌توان بررسی کرد.

در روغن زیتون برای تعیین زمان برداشت زیتون استفاده می‌شود. گذاشتن زیتون روی درخت محتوای روغن آن را افزایش می‌دهد اما بر طعم آن تأثیر می‌گذارد. به علاوه سطح فیتوفنول‌ها- که برای عطر و طعم و فواید غذایی بسیار مهم هستند- در میوه‌های جوانتر بیش‌تر است.

تشخیص تقلب در مواد غذایی

به دلایل اقتصادی ممکن است در روغن زیتون فوق بکر که کیفیت بالایی دارد با افزودن روغن‌های ارزان تر مانند روغن زیتون تصفیه شده یا روغن دانه‌های دیگر تقلب شود. اسپکتروفوتومتری این تقلب را آشکار می‌کند.

برای تعیین کیفیت آردها و سطح حشرات و آسیب قارچی در محصولات غذایی استفاده می‌شود.

 برای تشخیص آلودگی شیمیایی و میکروبی در غذاها استفاده می‌شود.

برای تشخیص نوع گوشت استفاده شده در گوشت چرخ کرده کاربرد دارد.

اضافه کردن شکر به عسل را آشکار می‌کند.

اضافه کردن مواد پرکننده به ادویه‌ها را تشخیص می‌دهد.

موادی که برچسب ارگانیک و بدون نگهدارنده دارند ولی حاوی مواد نگه دارنده می‌باشند را تشخیص می‌ دهد.