کاربرد طیف سنجی رامان در بررسی غیرمخرب پارامترهای کیفی گوجه فرنگی

چکیده
روشهای غیر مخرب در کشاورزی از این جهت حایز اهمیت می باشد که محصول مورد بررسی به چرخه عرضه و مصرف برگشته و نیز مشکلات نمونه گیری روشهای مخرب را ندارند. بنابراین مهمترین مساله در کیفیت سنجی روی خط (on/in line) در مقیاس صنعتی این است که نباید هیچ گونه آسیبی به میوه جات و سبزیجات وارد شود. کوچکترین آسیب چه مشهود و چه غیرمشهود، باعث بوجود آمدن مشکلاتی در فرآوری، انبارداری و یا گسترش بیماری خواهد شد. در سالهای اخیر پردازش تصویر، روشهای نوری مانند طیف بینی رامان،NMR و NIR، انتشار صوت، روش فراصوت و غیره، در حال گسترش و توسعه می باشد که هر کدام برای اندازه گیری پارامتر کیفی خاصی کاربرد دارند. برای درجه بندی میوه ها روشهای مختلفی بکار برده می شود که اغلب آنها مخرب و یا کند می باشند ولی اندازه گیری سریع، غیر مخرب و دقیق عامل های کیفی میوه ها از جمله میوه گوجه فرنگی نظیر میزان مواد جامد محلول،pH و رنگ از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. برای همین منظور از روش رامان برای اندازه گیری غیرمخرب این خصوصیات در گوجه فرنگی استفاده شد. قندهای موجود در گوجه فرنگی نیز در آزمایش HPLC بررسی شدند و طیف گیری از این قندها توسط دستگاه رامان انجام شد. نتایج حاصل حاکی از اینست که طیف های بدست آمده از پراکندگی رامان می توانند نوارهای بسیار مهمی را بروز دهند. این نوارها را می توان به ارتعاش های V1،?V2 و V3 کارتنوئیدهای ?-carotene و ?-carotene نسبت داد که به دلیل ارتعاشات کششی کربن – کربن ( C=CوC-C ) در زنجیره اصلی بوجود می آیند و بیانگر رنگ میوه می باشند. همچنین با مقایسه طیف های قند خالص و طیف های گرفته شده از میوه به صورت غیرمخرب می توان اثر انگشت های طیفی مربوط به قندها را نیز در محدوده طیفی 3000 cm-1 و 2300 cm-1 کاوش نمود. بطور کلی می توان طیف سنجی رامان را به عنوان روشی مطمئن، سریع و کارا در اندازه گیری عامل های کیفی میوه ها اعم از خصوصیات داخلی (قند) و خارجی (رنگ) پیشنهاد نمود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of Raman Spectroscopy for Non-Destructive Determination of Qualitative Parameters of Tomato

چکیده English

Non-destructive methods yield a great deal of importance in agriculture since the tested product can return to the market process, together with simplicity compared to destructive ones. Therefore, the major challenge in industrial on/in line quality evaluation is to eliminate damages in fruits and vegetables. Every visible or invisible damage can be followed by problems in storage, processing and diseases. During recent years, machine vision, optical techniques such as Raman, NIR, NMR spectroscopies, acoustics and ultrasonic techniques are the main methods which have gained worldwide attention. In order to sort and grade fruits, several methods are implemented which are mostly slow, time consuming, and destructive. Yet, a rapid, non-destructive and precise measurement of qualitative factors including pH, SSC and color in tomato fruit yields a great deal of importance. For such a purpose, Raman spectroscopy is implemented to measure qualitative parameters in tomato non-destructively. Sugar components in tomato were investigated with HPLC test and spectroscopy was conducted on pure sugars. Results showed that Raman spectra highlight the major bands related to the fruit components. Lycopene and Carotene as the major cartenoeids in tomato fruit were detected explicitly through the spectra, in the way that all the three characteristic regions indexing such pigments (C-C and C=C stretching vibrations) are peaked as strong bands. Also carbohydrates could be shown by a medium band assigned to C-H vibration together with strong bands in 2300 cm-1 – 3000 cm-1 range. Thus it can be concluded that the technique is capable enough to be used in recognizing non-destructively both the external factors (e.g. color) and internal parameters (e.g. SSC) in tomato fruit.

کلیدواژه‌ها English

Raman Spectroscopy
Tomato Fruit
Non-Destructive Tests
Qualitative Parameters