洋葱表皮的多光谱实验研究
【摘 要】利用傅里叶变换光谱仪和分光光度计对洋葱表皮进行多类型、多位置的光谱研究。测量样品在光源后、动镜前、探测器前的傅里叶变换光谱，并在分光光度计下测量其透射光谱。发现样品放置在动镜前和光源后进行光谱检测比较有效；在1930nm波长处洋葱外表皮和瓣内膜有特征吸收值；样品厚度及波长对样品透光性有影响。 【关键词】傅里叶变换光谱；分光光度计；洋葱；光谱 洋葱是百合科葱属中以肉质鳞片和鳞芽构成产品器官的二年生草本植物[1]，在种植过程中，农药及环境会对其造成污染，因此进行洋葱表皮的多光谱检测是有效手段。傅里叶变换光谱仪具有测量速度快、波数测量精确、残余辐射影响小等优点；分光光度计具有操作简单，分析快，费用少等优点。本文运用傅里叶变换光谱技术对洋葱表皮进行不同放置姿态、不同位置时的光谱信息检测，寻求最佳位置；同时运用分光光度计分析比较洋葱不同表皮层的透光谱。 1 光谱仪原理 傅里叶变换光谱仪，其核心部分为迈克尔逊干涉光学系统。通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变换来获得物体的光谱信息。基本积分式为[2]：B（？滓）=■I（？驻）e■d？驻。 紫外分光光度计是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进定性、定量及结构分析，所依据的是分析或离子吸收光谱中特定波长的光而产生的吸收光谱[3]。 2 材料制备及实验过程 实验采用LSPF-1型傅里叶变换光谱仪，光谱范围为25000-12500cm-1（400-800nm）分辨率为15.6cm-1。分光光度计为光栅色散性光谱仪，本实验采用的是日本日立公司的U-3501型紫外分光光度计，光谱范围为185-3200nm，波长精度为紫外-可见区域≤±0.2nm，近红外≤±1.0nm。实验样品为洋葱（产地：陕西咸阳），经清水冲洗，剥取洋葱外层红色表皮、洋葱瓣外膜（浅绿色）及洋葱瓣内膜（白色）；切取不同表皮面积为1cm×1cm，厚度由CALLSISTO型OCT测得，如表1所示。 为保证实验结果的准确性，本次试验环境在暗室中进行[4]。环境温度为25℃。切趾函数采用三角窗口，光栏直径采用8mm。实验选取溴钨灯（6V 15W）测量样品在光源后、动镜前、探测器前的光谱图。 3 实验结果与分析 3.1 傅里叶变换光谱 实验时，选用洋葱瓣外膜，不放样品时，在暗室下测量溴钨灯光源的光谱图。如图1（a）所示，放洋葱瓣外膜样品，用溴钨灯实验得到在三个位置处的光谱图如图1（b）、（c）、（d）。 样品放置在探测器前所得的光谱图，与光源光谱有一定相似度；而样品放置在动镜前和光源后所测得的光谱图与光源光谱图明显差异比较大。放置在探测器前时，两束光线已经产生干涉，样品吸收较少，只是相对强度减弱；样品在动镜前时，光束透过两次样品，光线吸收较多；样品放置在光源后，部分光线被吸收，光强减弱，经过分束器后再干涉，其强度进一步减弱。 3.2 色散性透射光谱 洋葱外表皮，洋葱瓣外膜及洋葱瓣内膜的透射光谱实验结果如图2示。由图中可看出，洋葱外膜的透光率最好，洋葱内膜的透光率高于洋葱外表皮的透光率，这是由于洋葱瓣外膜的厚度最薄故透光性较好；洋葱内膜厚度高于洋葱外表皮厚度，但由于洋葱外表皮为红色，对光的吸收度较高，故洋葱外表皮的透光率比洋葱内膜的透光率低，这与理论是相符的。另外，洋葱内膜与洋葱外表皮的透光谱相似，1930nm波长处有特征吸收值。 4 结论 在傅里叶变换光谱仪中，样品放置在探测器前其对光线的透过效果好，但光谱特性不显现，在动镜前和光源后进行光谱检测比较有效。用紫外分光光度计，样品厚度、颜色对透光率有影响，洋葱瓣内膜与洋葱外表皮的透光谱相似，1930nm波长处有特征吸收值。 【参考文献】 [1]梁毅，王永勤，于春霞.中国洋葱产业的回顾与展望[J].中国农学通报，2009，25（24）：308-312. [2]张光昭.付里叶变换光谱学原理[M].中山大学出版社，1988. [3]王耀，尹平河.紫外可见分光光度法鉴别掺兑潲水油的花生油[J].分析试验室， 2006，25（3）：92-94. [4]Bell R J，Bracewell R N.Introductory Fourier transform spectroscopy[M].Academic Press，1972. [�任编辑：田吉捷]