Quantification of methanol in contaminated spirits with Raman
Aplikace | 2023 | MetrohmInstrumentace
Aditivace alkoholických nápojů metanolem představuje vážné riziko pro veřejné zdraví. Vdechování nelegálně páleného alkoholu obsahujícího metanol může vést k očním komplikacím, slepotě a dokonce k úmrtí. Tradiční screeningové metody vyžadují odběr vzorku a mohou být časově náročné. Ramanova spektroskopie nabízí rychlou a neinvazivní alternativu, která umožňuje detekci metanolu přímo v uzavřených nádobách a tím významně zvyšuje bezpečnost spotřebitelů a efektivitu kontrolních postupů.
Hlavním cílem aplikace bylo ověřit schopnost Ramanovy spektroskopie kvantifikovat obsah metanolu v rumu v koncentracích od 0,33 % do 5,36 % objemových. Studie demonstruje praktické využití přístroje i-Raman Plus 785S vybaveného vláknovým Ramanovým sondou a ukazuje postup vývoje kalibračního modelu metodou parciálních nejmenších čtverců (PLS). Článek ilustruje klíčové kroky od přípravy vzorků až po statistickou analýzu dat.
Vzorkem byl komerční kokosový rum spikovaný známými množstvími metanolu. Měření probíhala bez otevírání lahví, skrz opticky průhledné obaly. Pro sběr Ramanových spekter byla použita optická sonda připojená k přenosnému spektrometru.
Ramanova pásma charakteristická pro metanol a ethanol jsou dostatečně rozlišitelná. Nárůst koncentrace metanolu vykazuje zřetelnou odezvu v oblasti kolem 1000 cm–1. Data normalizovaná standardní normální variací byla zpracována druhým Savitzky-Golayovým derivačním filtrem a analyzována PLS regresí v rozsahu 920–1580 cm–1. Kalibrační křivka dosáhla koeficientu determinace R2 = 0,9977, RMSEC = 0,0976 % a RMSECV = 0,1069 % objemových, což svědčí o vysoké přesnosti a opakovatelnosti měření.
Ramanova spektroskopie umožňuje rychlou, neinvazivní a citlivou detekci metanolu bez potřeby chemické přípravy vzorku. Metoda je vhodná pro terénní inspekce, kontrolu distribuce alkoholických nápojů a audit preventivních programů v potravinářštině. Díky možnosti měření přímo skrz obaly je eliminováno riziko kontaminace analyzovaných vzorků.
Očekává se rozšíření Ramanových metod do oblasti detekce dalších nežádoucích látek v potravinách, petrochemických produktech a farmaceutikách. Pokrok v miniaturizaci detektorů, vyšším výkonu multivariačních algoritmů a dostupnosti cloudových řešení umožní online monitorování kvality a automatizovanou ochranu spotřebitelů.
Studie potvrzuje, že přenosná Ramanova spektroskopie je spolehlivým nástrojem pro kvantitativní stanovení metanolu ve smíšených alkoholických nápojích. Vysoká korelace s referenčními hodnotami a nízké limity detekce dokládají praktickou použitelnost metody pro inspekce a preventivní kontroly.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Aditivace alkoholických nápojů metanolem představuje vážné riziko pro veřejné zdraví. Vdechování nelegálně páleného alkoholu obsahujícího metanol může vést k očním komplikacím, slepotě a dokonce k úmrtí. Tradiční screeningové metody vyžadují odběr vzorku a mohou být časově náročné. Ramanova spektroskopie nabízí rychlou a neinvazivní alternativu, která umožňuje detekci metanolu přímo v uzavřených nádobách a tím významně zvyšuje bezpečnost spotřebitelů a efektivitu kontrolních postupů.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem aplikace bylo ověřit schopnost Ramanovy spektroskopie kvantifikovat obsah metanolu v rumu v koncentracích od 0,33 % do 5,36 % objemových. Studie demonstruje praktické využití přístroje i-Raman Plus 785S vybaveného vláknovým Ramanovým sondou a ukazuje postup vývoje kalibračního modelu metodou parciálních nejmenších čtverců (PLS). Článek ilustruje klíčové kroky od přípravy vzorků až po statistickou analýzu dat.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorkem byl komerční kokosový rum spikovaný známými množstvími metanolu. Měření probíhala bez otevírání lahví, skrz opticky průhledné obaly. Pro sběr Ramanových spekter byla použita optická sonda připojená k přenosnému spektrometru.
- Spektrometr: i-Raman Plus 785S (laser 785 nm, výkon 100 mW)
- Sonda: BAC100/BAC102 s adaptérem na vialy (φ 15 mm)
- Držák vzorků: NR-LVH skleněné vialy
- Software: Vision 4.1 pro akvizici dat a vývoj PLS modelu
- Parametry akvizice: integrační čas 20 s, 1 průměr
Hlavní výsledky a diskuse
Ramanova pásma charakteristická pro metanol a ethanol jsou dostatečně rozlišitelná. Nárůst koncentrace metanolu vykazuje zřetelnou odezvu v oblasti kolem 1000 cm–1. Data normalizovaná standardní normální variací byla zpracována druhým Savitzky-Golayovým derivačním filtrem a analyzována PLS regresí v rozsahu 920–1580 cm–1. Kalibrační křivka dosáhla koeficientu determinace R2 = 0,9977, RMSEC = 0,0976 % a RMSECV = 0,1069 % objemových, což svědčí o vysoké přesnosti a opakovatelnosti měření.
Přínosy a praktické využití metody
Ramanova spektroskopie umožňuje rychlou, neinvazivní a citlivou detekci metanolu bez potřeby chemické přípravy vzorku. Metoda je vhodná pro terénní inspekce, kontrolu distribuce alkoholických nápojů a audit preventivních programů v potravinářštině. Díky možnosti měření přímo skrz obaly je eliminováno riziko kontaminace analyzovaných vzorků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření Ramanových metod do oblasti detekce dalších nežádoucích látek v potravinách, petrochemických produktech a farmaceutikách. Pokrok v miniaturizaci detektorů, vyšším výkonu multivariačních algoritmů a dostupnosti cloudových řešení umožní online monitorování kvality a automatizovanou ochranu spotřebitelů.
Závěr
Studie potvrzuje, že přenosná Ramanova spektroskopie je spolehlivým nástrojem pro kvantitativní stanovení metanolu ve smíšených alkoholických nápojích. Vysoká korelace s referenčními hodnotami a nízké limity detekce dokládají praktickou použitelnost metody pro inspekce a preventivní kontroly.
Reference
- Lachenmeier D. W.; Schoeberl K.; Kanteres F. “Is Contaminated Unrecorded Alcohol a Health Problem in the European Union? A Review…”, Addiction 2011, 106(s1):20–30.
- Spritzer D.; Bilefsky D. “Czechs See Peril in a Bootleg Bottle”, The New York Times, USA, 17 September 2012.
- Collins B. “Methanol Poisoning: The Dangers of Distilling Spirits at Home”, ABC, Australia, 13 June 2013.
- Gryniewicz-Ruzicka C. M. et al. “Multivariate Calibration and Instrument Standardization for the Rapid Detection of Diethylene Glycol in Glycerin by Raman Spectroscopy”, Appl Spectrosc 2011, 65(3):334–341.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Portable Raman for Quantification of Methanol in Contaminated Spirits
2017|Metrohm|Aplikace
For more information, please contact: [email protected] or +1 (302) 368-7824 Portable Raman for Quantification of Methanol in Contaminated Spirits Introduction Over the past several years, an alarming trend has become evident, highlighting serious issues related to harmful illegally brewed alcohol…
Klíčová slova
raman, ramanportable, portablespirits, spiritsvalidity, validitydiscuss, discussreasons, reasonscomparative, comparativerecognized, recognizedftir, ftirdiscrimination, discriminationcontaminated, contaminatedwhy, whyverify, verifyspectrometers, spectrometersparticular
Rapid phenotypic identification of microorganisms with Raman
2025|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RS-047 Rapid phenotypic identification of microorganisms with Raman A simple and nondestructive method for bacterial analysis Microorganisms are among the most diverse life and accumulate microorganisms. forms on Earth. They exhibit unique characteristics Traditionally, identifying microorganisms such as…
Klíčová slova
raman, ramanbacteria, bacteriabwspec, bwspectek, tekmicroorganisms, microorganismscolonies, coloniesbacterial, bacterialsoftware, softwareportable, portableholder, holderdishes, dishespetri, petriprobe, probespectroscopy, spectroscopyphenotypic
Discriminating counterfeit beer with Raman spectroscopy and PCA
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RS-041 Discriminating counterfeit beer with Raman spectroscopy and PCA Protecting consumers from imitation beverages Beer is a popular alcoholic beverage brewed from seized nearly 14.8 million liters of counterfeit alcoholic malted grain, hops, yeast, and flavorings. Thousands beverages,…
Klíčová slova
raman, ramanlager, lagerpca, pcacounterfeit, counterfeitbeers, beersbwiq, bwiqprobe, probebeer, beerdiscriminating, discriminatingnatural, naturalfrom, fromalcoholic, alcoholicdistinguished, distinguishedportable, portablelagers
Low-frequency Raman spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note 410000006-B Low-frequency Raman spectroscopy Raman spectroscopy is an analytical tool that permits lower-frequency modes down to 65 cm-1, providing a measurement of the molecular structure and cost-effective solution for fuller range measurements. identification of materials based on the…
Klíčová slova
raman, ramanfrequency, frequencyapis, apisfingerprint, fingerprintregion, regionpolymorphs, polymorphslow, lowspectroscopy, spectroscopyprobe, probegrade, gradealuminum, aluminumexhibit, exhibitspectrum, spectrummolecular, molecularingredients