Εφαρμογές της υπέρυθρης φασματοσκοπίας (FT-IR) και της φασματοσκοπίας Raman (FT-Raman) στη μελέτη συστατικών γεωργικών προϊόντων
Authors: Μπατσούλης Απόστολος 
Published: September 2021

Η παρούσα μελέτη είχε σαν στόχο να συνδυάσει σύγχρονες τεχνικές εκχύλισης, όπως τα μικροκύματα καθώς και σύγχρονες μεθόδους ενόργανης ανάλυσης (φασματοσκοπία FT-IR και FT-Raman) και να τις εφαρμόσει στην απομόνωση και μελέτη διαφόρων συστατικών από διάφορα φυσικά (φυτικά) προϊόντα.Ως φυτικό υλικό επιλέχτηκε το κενάφ και το συστατικό που απομονώθηκε και προσδιορίστηκε ποσοτικά ήταν το ουρονικό οξύ των ημικυταρρινών του. Ο ποσοτικός προσδιορισμός των ημικυταρρινών σε ουρονικά οξέα έγινε σύμφωνα με τη φωτομετρική μέθοδο των Blumenkrantz and Asboe-Hanson (μέθοδος αναφοράς) και με τη μέθοδο φασματοσκοπίας FT-IR. Η προτεινόμενη μέθοδος ( φασματοσκοπία FT-IR) προσδιορισμού της περιεκτικότητας των ημικυτταρινών σε ουρονικά οξέα συγκρίθηκε με την φωτομετρική μέθοδο (μέθοδος αναφοράς) ως προς την επαναληψιμότητα και την αξιοπιστία. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων φανέρωσαν ότι δεν υπάρχουν διαφορές μεταξύ των δύο μεθόδων γεγονός που ενισχύει την αξιοπιστία της νέας μεθόδου.Επιπλέον δυο διαδικασίες απομόνωσης με και χωρίς μικροκύματα εφαρμόστηκαν για την παραλαβή ημικυτταρινών από το φυτό κενάφ. Η κλασσική μέθοδος χρήσης της απλής ανάδευσης σε αντιπαραβολή με την χρήση μικροκυμάτων έγινε με την ίδια μεθοδολογία, την ίδια αρχική ποσότητα δείγματος, οι ίδιες ποσότητες και συγκεντρώσεις διαλυμάτων, με την μόνη διαφορά ότι οι χρόνοι εκχύλισης ήταν πολύ μικρότεροι. Συγκεκριμένα, για την κλασσική μέθοδο απαιτούνται περίπου 72 ώρες και 3,5 h για την μέθοδο με τα μικροκύματα. Ως δεύτερο υλικό χρησιμοποιήθηκε το μέλι για τον ποσοτικό προσδιορισμό της γλυκόζης και φρουκτόζης που περιέχεται σε αυτό, με την χρήση της υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης και με τη μέθοδο φασματοσκοπίας FT-Raman. Η χρήση της φασματοσκοπίας FT-Raman για τον ποσοτικό προσδιορισμό της γλυκόζης και της φρουκτόζης στο μέλι είναι μια καλή εναλλακτική μέθοδος, που προσφέρει μικρό χρόνο ανάλυσης και απλότητα στην επεξεργασία των δειγμάτων πριν την χρήση τους. Το γεγονός ότι τα φάσματα καταγράφονται χωρίς επιπλέον κατεργασία απλουστεύει ακόμη περισσότερο την μέθοδο ανάλυσης και της δίνει άμεσο πλεονέκτημα αφού το δείγμα δεν καταστρέφεται και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και σε άλλου είδους ανάλυση. Με τη χρήση της φασματοσκοπίας FT-Raman και FT-IR επιτεύχθηκε ο προσδιορισμός της βοτανικής προέλευσης διαφορετικών ειδών μελιού. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε βασίζεται σε ένα κοινό πρόγραμμα βάσης δεδομένων με φάσματα FT-Raman και FT-IR. Η ταχύτητα και η αξιοπιστία των παραπάνω μεθόδων, τις κάνουν μια καλή εναλλακτική και γρήγορη μέθοδο. Επιπλέον η απλότητα και η αντικειμενικότητα τους, τις κάνουν ένα εύκολο εργαλείο ανάλυσης για οποιονδήποτε, σε σύγκριση με την εξειδίκευση και εμπειρία που θα πρέπει να έχει ο αναλυτής που κάνει την γυροσκοπική ανάλυση. Τέλος αναπτύχτηκε μέθοδος ποσοτικού προσδιορισμού του ολικού αζώτου στα φύλλα της μουριάς με την μέθοδο Kjedahl και με τη μέθοδο φασματοσκοπίας FT-IR. Φύλλα μουριάς αναλύθηκαν με την μέθοδο Kjeldahl για τον προσδιορισμό του ολικού τους αζώτου. Κάποια από αυτά χρησιμοποιήθηκαν ως «πρότυπα» και τα υπόλοιπα ως «άγνωστα». Τα αποτελέσματα της μεθόδου Kjeldahl των «προτύπων» χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία βάσης δεδομένων στο λογισμικό TQ analyst. Βρέθηκε ότι οι δυο μέθοδοι είναι στατιστικά παραπλήσιες στα πλαίσια της ακρίβειας και της επαναληψιμότητας, όπου σε συνδυασμό με το μικρό χρόνο ανάλυσης και την απλότητα στην επεξεργασία των δειγμάτων πριν την χρήση τους, την μη χρήση διαλυτών και ακριβών αντιδραστηρίων κάνει την μέθοδο φασματοσκοπίας FT-IR να υπερέχει.