FORGOT YOUR DETAILS?

تشخیص سریع و غیر مخرب ملامین در شیر خشک با طیف سنجی رامان

  توصیف کاربرد  

·         کلید واژه ها: ملامین، ملامین سولفات، طیف سنجی رامان، قله، شیرخشک

·         تکنیک مورد استفاده: طیف سنجی رامان

·         حوزه کاربردی:  صنایع غذایی

ملامین یک ماده خام برای ساخت پلاستیک است که از ترکیب سیانامید با فرمالدهید تولید می شود. اما گاهی آن (ملامیـــــــــــن یا ملامــــــــــــــین سولـفات) را به مـواد غـذایی اضافه می کنند تا نشان بدهند که آن برند پروتئین بالایی دارد. با اینکه ملامین یک ماده غیر سمی است، مصرف زیاد آن حتی می تواند موجب مرگ مصرف کننده شود.

دو روش مناسب برای تشخیص ملامین در مواد غذایی وجود دارد: طیف سنجی جرمی و طیف سنجی رامان. محدودیت روش طیف سنجی جرمی این است که تمام محتویات ترکیب (شیرخشک و ملامین) می بایست خالص باشند. اما طیف سنجی رامان چنین محدودیتی ندارد.

طیف سنجی رامان روشی کارآمد و سریع است که می تواند ملامین درون مواد غذایی (به ویژه شیر خشک) را تشخیص دهد. پس از تشخیص، هیچ تغییر فیزیکی یا شیمیایی درون ماده اتفاق نمی افتد. قله اصلی طیف رامان ملامین درcm−1 676  ایجاد می شود. این در حالی است که قله اصلی طیف رامان شیرخشک خالص در cm−1 2900 است که می دانیم ناشی از ارتعاش های پیوند C-H در پروتئین های شیر است. تنها حدود 60 میلی گرم از ترکیب  (ملامین و شیرخشک) برای تشخیص کافی است. طول موج لیزر 785 جهت تشــــــــــخیص ملامــــــــــــــین مورد استـفاده قرار می گیرد. زمان تابش 5 ثانیه و  انرژی لیزر 80 میلی وات است.

طیف شیرخشک های برندهای مختلفی که ملانین نداشتند تقریباً مشابه هستند و هیچ قله ای اطراف cm−1676 ندارند.

اگر غلظت ملامین در شیرخشک را به تدریج افزایش دهیم و مجدداً طیف گیری نماییم، باندهای ویژه ملامین بهتر مشخص می شود.  cm−1 676 را به عنوان عدد مشخصه طیف رامان ملامین معرفی می نماییم. هر چه غلظت افزایش می یابد، قله های ضعیف زیر cm−1159، قله cm−1676 و قله cm−13126 بیشتر نمایان می شوند.

تحلیل طیف:

تشخیص دقیق اینکه هر کدام از این پیک ها به چه علتی به وجود آمده اند، به دلیل عدم وجود طیف مرجع ِ ترکیبات مشابه، مشکل است. اما به احتمال زیاد مربوط به ارتعاش حلقه های حاوی C و N هستند. قلــــه هایcm−1  378 تا  cm−1985 از ارتعاشات خمشی و کششی C-N-C ایــــجاد شده است. قــــــــــــله های کوچک cm−1 1444 تاcm−1  1659 توسط ارتعاشات کششی C=N و ارتعاشات خمشی N-H تشکیل می شوند. قله پهن در  cm−13126 به دلیل ارتعاشات کششی N-H به وجود می آید. قله cm−1 2900 به وضوح به علت ارتعاشات پیوند C-H پروتئین های شیر است که در طیف ملامین ظاهر نمی شود.

برای تشخیص های سریع، قله cm−1676 بهترین نشانه است.

Source: Okazaki, S., Hiramatsu, M., Gonmori, K., Suzuki, O., & Tu, A. T. (2009). Rapid nondestructive screening for melamine in dried milk by Raman spectroscopy. Forensic Toxicology, 27(2), 94–97. https://doi.org/10.1007/s11419-009-0072-3

TOP