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利用量子学效应来检测食品的成分和来源

MEMS 来源:MEMS 2023-01-13 16:12 次阅读

据麦姆斯咨询报道,在一项最新公布的基于光子学的食品安全项目中,德国汉诺威激光中心(LZH)和合作伙伴正在共同开发一种新的分析方法——利用量子学效应来“更经济高效地”检测食品的成分和来源。

这项名为“QSPEC”的项目参与单位还涉及AMO和Toptica公司,以及研究机构汉诺威大学和德国食品技术研究所。他们的目标是开发一种替代传统方法的基于量子学的光谱分析法,其具有成本低且灵敏度更高等优点。

该项目的启动声明称:“食品成分标签中的欺诈不仅会造成经济损失,还会导致健康风险。

因此,实验室使用真实性检测来确定所标注的食品地理来源是否正确,是否确实省略了某些成分,或者是否没有添加其他成分。

目前,这些成分分析可采用核磁共振波谱法(NMR spectroscopy),该方法可以清楚地识别给定样品中的几乎所有有机物质。但是,分析非常昂贵,因为核磁共振波谱仪庞大且复杂,耗资数百万欧元。”

QSPEC项目由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助,重点是研发基于量子学的光谱分析法。德国亚琛AMO纳米光子学组组长Stephan Suckow博士是QSPEC项目的合作协调员。

Suckow博士评论说:“首先,产生由长波长和短波长光子组成的纠缠光子对。长波长光子与样品相互作用,例如改变其相位。这个被操纵的光子对然后被送入另一个过程,在这个过程中又产生了另一个光子对。”

“光子对中包含的信息通过量子干涉进行转换,因此最终可以通过短波长光子的计数率就可以读取。短波长光子充当信息载体,能够用当前技术进行特别好的测量。

光子对的带宽使样品的光谱解析成为可能。”Suckow 博士总结说,“在这方面,单个食物样本的光谱就像人体指纹一样。

然后我们可以将这些指纹与其他参考样本进行比较,从而得出有关成分和地理特征的结论。”

为了产生量子频率梳,需要新型激光束源,这就是LZH和Toptica所涉及的研究领域。AMO将使用纳米光刻方法来制造芯片,以在尽可能小的空间内容纳必要的技术要素。AMOtronics将提供检测所需的超快电子设备。LUH光子学研究所随后会将各个组件整合为一个系统。

LZH科学家为QSPEC项目开发了新型激光束源,可用于产生量子频率梳

从成分的构成上,可以毫无疑问地确定橄榄油、果汁、蜂蜜等许多食品的来源,甚至可以检测最低浓度的污染物。

QSPEC项目合作伙伴表示,这“将构成新一代分析工具的基础,从而实现食品生产的全面质量保证”。







审核编辑:刘清

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原文标题:基于量子学的光谱分析法可经济且高效地检测食品成分和来源

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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