Spectre d'absorption de différents chocolats
Tu sais quoi? Ces connaissances sur le "chocolat"
Saint-ValentinEst l'un des festivals nationaux et mondiaux. Cette fête romantique a commencé autour du 14ème siècle comme une fête pour célébrer l'amour en offrant des salutations affectueuses et des cadeaux, où les cadeaux bien connus sont des fleurs parfumées et parfumées et savoureuses.chocolatBien que le terme « chocolat» englobe un large éventail de catégories de confiseries, ils sont définis de manière très stricte pour certains chocolats spécifiques. Toute définition de« chocolat au lait »Le chocolat doit contenir du beurre de cacao, des solides de cacao, au moins12% de laitet10% de cacao- Oui.
C'est encore juste« chocolat au lait »Indicateur de limite, chocolat au lait de haute qualité contient généralement30 - 40% de cacao. Les ingrédients restants peuvent être du sucre, de la vanille, des émulsifiants et d'autres arômes.« chocolat blanc »Doit contenir au moins14% de laitet20% de cacaoMais sans cacao solide, ce qui élimine le goût fruité et amer du chocolat lui - même.
« chocolat noir »Doit contenir au moins35% de cacaoEn général, cette proportion est proche60 à 70%, jusqu'à90%Gauche et droite, la réglementation exige qu'il n'y ait pas de lait, mais il y aura généralement des traces de lait.
Souvent, ces différents types de chocolat peuvent être distingués par des couleurs et des matériaux observables à l'œil nu. Mais nous pouvons aussi les distinguer en fonction de leurs constituants, c’est - à - dire de leur composition moléculaire. Dans cette expérience, nous utiliseronsSpectroscopie proche infrarougePour réaliser.
Figure 1: cinq types utilisés dans l'expérience
échantillons de chocolat et blanc référence
De gauche à droite: chocolat au lait, chocolat au lait bon marché, chocolat blanc, chocolat noir à 78% de cacao, chocolat noir à 92% de cacao, tuile de référence blanche (WS - 2) d’avantes.
Instruments expérimentaux
Le spectromètre utilisé pour cette expérience (Figure 2) estAvaSpec-NIR256-1.7-EVOSpectromètre à fibre proche infrarouge. Ce spectromètre proche infrarouge mesure jusqu'à1,7 μm, utilisant la plate - forme optique de haute sensibilité, avec de bons paramètres de performance, la vitesse d'échantillonnage peut atteindre0,53 ms, le temps de points peut être aussi court que10 μs- Oui.
Figure 2: avaspec-nir256-1.7-evo (à gauche), boule d'intégration et échantillon de chocolat (à droite)
Avaspec - nir256 - 1.7-evo est équipé deInGaAs (arsenic indium - gallium)Détecteurs matriciels,USB 3etInterface Gigabit EthernetCarte de circuit à ultra faible bruit. Différentes grilles et fentes peuvent être sélectionnées. Les interfaces E / s numériques et analogiques du spectromètre permettent le déclenchement externe du spectromètre et le contrôle de la source lumineuse pulsée et de la somme de l'obturateur, et peuvent être sélectionnées par logicielDeux sortes deDifférents modes de gain, à savoir le mode haute sensibilité (HS, par défaut) et le mode faible bruit (LN).
La source lumineuse utilisée pour cette expérience estAvaSphere-50-LS-HAL-12VSphère d'intégration avec source lumineuse halogène intégrée (Figure 3). Cette balle de points est dédiée àRéflexionApplication conçue, mais également adaptée aux matériaux à faible réflexion et aux mesures spectroscopiques dans le proche infrarouge.
Figure 3:AvaSphere-50-LS-HAL
- dans 12VLampe halogène source lumineuse
Boule d'intégration avec source lumineuse halogène intégrée pour l'échantillonLumière halogène diffuse, peut éviter de générer des pertes liées au couplage de la fibre, l'intensité lumineuse sur l'échantillon par rapport à notre sphère d'intégration réflective standard est jusqu'à160Le multiple. Avasphere - 50 - LS - Hal - boule à points 12VDiamètre intérieur de 50mm, dispose d'un port d'échantillonnage de 10 mm de diamètre, d'un port de référence SMA et d'un port SMa collimaté pour collecter les signaux du spectromètre avaspec.
Les autres accessoires utilisés pour cette expérience sont:
Un verre qui sépare l'échantillon de chocolat de la sphère d'intégration
Tuile de référence blanche (WS - 2), utilisée comme référence pour comparer chaque échantillon de chocolat
Fibre optique de 600 microns de diamètre de coeur (FC - uvir600 - 1 - bx) reliant la sphère d'intégration et le spectromètre
Sauf que l'échantillon de chocolat au lait bon marché est un morceau de chocolat individuel, chaque échantillon de chocolat est cassé d'un morceau de chocolat complet. Chaque échantillon est stocké dans un tiroir de la pièce à environ 21 ° C pour s'assurer que le chocolat ne fond pas. Lors de la mesure, chaque échantillon de chocolat est d'abord placé séparément sur la lame, puis la lame est placée sur le port d'échantillon de la sphère d'intégration (Figure 4).
Figure 4: séparer les boules d'intégration du chocolat avec du verre
Ce verre peut empêcher les miettes de chocolat d'entrer dans la sphère d'intégration pour causer de la pollution, tout en rendant la distance de mesure plus cohérente pour obtenir des résultats plus précis. Tout d'abord mesurer la porcelaine de référence blanche comme notre référence blanche, en la plaçant sur le verre assure la cohérence de la distance mesurée.
Nous utilisons le logiciel avasoftT - absorption de lumièreMode degrés, dont l'unité de comptage estA.U.. avasoft est notre logiciel d'analyse de données personnalisé. Ce mode est spécialement conçu pour les applications absorbantes. Dans cette expérience, nous avons utilisé la tuile de référence blanche comme référence blanche. MettreTemps de pointsFixé à environ 3 MS, le temps d'intégration peut augmenter ou diminuer la quantité de lumière mesurée en une seule fois, affectant l'amplitude globale du spectre mesuré. Nous allonsNombre moyen de foisLe réglage à 100 signifie que 100 valeurs sont moyennées ensemble pour fournir des résultats spectraux plus cohérents. Lorsque le temps d'intégration est court, un nombre moyen relativement élevé peut être utilisé.
Le spectrogramme résultant de l'expérience est présenté dans la figure ci - dessous
Figure 5: spectre d'absorption d'un échantillon de chocolat au lait
Avec des pics à 1209,81 nm et 1437,32 nm et des absorbances de 0,50 UA et 0,74 UA, respectivement.
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Figure 6: spectre d'absorption d'un échantillon de chocolat au lait bon marché
Avec des pics à 1209,81 nm et 1437,32 nm, les absorbances correspondantes aux deux longueurs d'onde sont de 0,52 UA et 0,79 UA.
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Figure 7: spectre d'absorption d'un échantillon de chocolat blanc
Avec des pics à 1209,81 nm et 1437,32 nm, les absorbances correspondantes aux deux longueurs d'onde sont de 0,52 UA et 0,79 UA.
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Figure 8: teneur en cacao de 78%
Spectre d'absorption des échantillons de chocolat noir
Avec des pics à 1209,81 nm et 1437,32 nm, les absorbances correspondantes aux deux longueurs d'onde sont de 0,53 UA et 0,68 UA.
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Figure 9: teneur en cacao de 92%
Spectre d'absorption des échantillons de chocolat noir
Avec des pics à 1128,26 nm et 1322,60 nm, les absorbances correspondantes aux deux longueurs d'onde sont de 0,52 UA et 0,62 UA.
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Figure 10: tableau comparatif des résultats
échantillons de chocolat au lait(bleu), échantillons de chocolat au lait bon marché(rouge)échantillons de chocolat blanc(vert clair)Un échantillon de chocolat noir à 78% de cacao(rouge foncé)Et un échantillon de chocolat noir à 92% de cacao(vert foncé)Le spectre d'absorption
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Le spectre d'absorption de tous les échantillons de chocolat est1209,81 nmet1437,32 nmLe pic est mesuré.
Description des données:Les valeurs d'Absorbance des échantillons de chocolat au lait au pic étaient respectivement de 0,50 UA et 0,74 UA (Figure 5).Les échantillons de chocolat au lait bon marché avaient des valeurs d'Absorbance de 0,52 UA et 0,79 UA au pic, respectivement (Figure 6). Les valeurs d'Absorbance des échantillons de chocolat blanc au pic étaient respectivement de 0,52 UA et 0,79 UA (Figure 7). Des échantillons de chocolat noir à 78% de cacao ont des valeurs d'Absorbance au pic de 0,53 UA et 0,68 UA, respectivement (Figure 8). Des échantillons de chocolat noir à 92% de cacao ont des valeurs d'Absorbance au pic de 0,52 UA et 0,62 UA, respectivement (Figure 9). Le spectrogramme des cinq chocolats peut indiquer la différence d'intensité maximale (Figure 10).
Dans1209,81 nmÀ l'endroit, l'Absorbance est de haute à basse respectivement: teneur en cacao de 78% pour les échantillons de chocolat noir, teneur en cacao de 92% pour les échantillons de chocolat noir, échantillon de chocolat blanc, échantillon de chocolat au lait bon marché. Dans1437,32 nmÀ l'endroit, l'Absorbance est de haut en bas pour: chocolat blanc, chocolat au lait bon marché, chocolat au lait, teneur en cacao de 78% pour les échantillons de chocolat noir, teneur en cacao de 92% pour les échantillons de chocolat noir. On peut donc supposer que ce pic représente la teneur en sucre.
conclusion: un échantillon de chocolat moyen par portion est de 28G, le chocolat blanc contient 15g de sucre, le chocolat au lait bon marché contient 16g de sucre, le chocolat au lait contient 12G de sucre, le chocolat noir avec 78% de cacao contient 5g de sucre et le chocolat noir avec 92% de cacao contient 2G de sucre. Cela suggère seulement une conjecture que des tendances similaires telles que les solides de lait et d'autres arômes peuvent être dérivées d'autres ingrédients.
En conclusion, cette expérience a observé des différences entre les différents types de chocolat en utilisant la spectroscopie proche infrarouge. Cependant, d'autres analyses métrologiques doivent être utilisées pour expliquer et quantifier adéquatement les différences entre ces mesures.
AvaSpec-NIR256-1.7-EVOSpectromètre à fibre optiqueEst un spectromètre proche infrarouge hautement polyvalent qui peut être personnalisé pour s'adapter à vos besoins.
AvaSphere-50-LS-HAL-12VIntégré halogène Light Integration ballEst spécialement conçu pour la mesure de la réflectivité, mais peut également être utilisé dans toute application où il peut y avoir des problèmes avec la force limitée du signal, comme la spectrométrie proche infrarouge.
