天津小站大米中紅外光譜研究

杜林楠，郭麗霄，夏玉鳳，趙宇亮，杜建會，吳夢謠，康怡然，張雅秀，賈晨碩

（1.石家莊學(xué)院化工學(xué)院，河北 石家莊 050035；2.河北中原工程項目管理有限公司，河北 石家莊 050050；3.河北師范大學(xué)，河北 石家莊 050024；4.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院，河北 石家莊 050000；5.石家莊科技職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 052165）

0 引 言

天津小站大米，產(chǎn)自天津小站地區(qū)的一種特產(chǎn)大米。小站大米品質(zhì)優(yōu)異，膾炙人口，深受廣大消費者歡迎。天津小站大米優(yōu)異的品質(zhì)與其特殊的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。

中紅外（MIR） 主要應(yīng)用于化合物分子的結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域，而變溫中紅外（TD-MIR） 則廣泛應(yīng)用于化合物的熱穩(wěn)定性研究領(lǐng)域，但天津小站大米的相關(guān)研究少見報道。因此，分別開展了天津小站大米的MIR 光譜及TD-MIR 光譜研究，并進(jìn)一步探索研究了溫度變化對于天津小站大米分子結(jié)構(gòu)的影響，本項研究具有重要的應(yīng)用研究價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

天津小站大米：天津利達(dá)小站稻，一級粳米，小站稻旗艦店售。

1.2 儀器及操作方法

傅里葉紅外光譜儀：Spectrum 100 型，美國PE 公司。

ATR-FTIR 附件：Golden Gate 型，英國Specac公司。

ATR-FTIR 變溫控件：WEST 6100+型，英國Specac 公司。

1.3 紅外光譜數(shù)據(jù)獲得及圖形處理

天津小站大米的MIR 光譜和TD-MIR 光譜的數(shù)據(jù)采用Spectrum v 6.3.5 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 天津小站大米MIR 光譜研究

在303 K 條件下，開展了天津小站大米的一維MIR 光譜的研究。

天津小站大米MIR 光譜（303 K） 圖如圖1所示。

圖1 天津小站大米MIR 光譜圖Fig.1 MIR spectrum of tianjinxiaozhan rice

由圖1（a） 可以得出如下結(jié)論。

2.2 天津小站大米TD-MIR 光譜研究

2.2.1 天津小站大米一維TD- MIR 光譜研究

在303 K~393 K 溫度范圍內(nèi)，開展了天津小站大米的一維TD-MIR 光譜的研究。天津小站大米一維TD-MIR 光譜如圖2 所示。

圖2 天津小站大米一維TD- MIR 光譜Fig.2 One-dimensional TD-MIR spectrum of tianjinxiaozhan rice

由圖2 可以得出如下結(jié)論。

（1） 隨著測定溫度的升高，天津小站大米νOH-天津小站大米-一維對應(yīng)的吸收頻率發(fā)生藍(lán)移，天津小站大米νC-O-天津小站大米-一維對應(yīng)的吸收頻率發(fā)生紅移，天津小站大米νasCH2-天津小站大米-一維、νC=O-天津小站大米- 一維、νamide-Ⅰ-天津小站大米-一維和νamide-Ⅱ-天津小站大米-一維對應(yīng)的吸收頻率沒有規(guī)律性的改變。

（2） 隨著測定溫度的升高，天津小站大米νOH-天津小站大米-一維對應(yīng)的吸收強(qiáng)度減少，天津小站大米νamide-Ⅱ-天津小站大米-一維、νC=O-天津小站大米-一維和νC-O-天津小站大米- 一維對應(yīng)的吸收強(qiáng)度增加，而天津小站大米νasCH2-天津小站大米-一維和νamide-Ⅰ-天津小站大米-一維對應(yīng)的吸收強(qiáng)度基本不變。

在303K~ 393 K 溫度范圍內(nèi)，天津小站大米其它官能團(tuán)的一維TD-MIR 光譜數(shù)據(jù)見表1。

表1 天津小站大米的一維TD-MIR 數(shù)據(jù)Table 1 One-dimensional MIR spectrum data of tianjinxiaozhan rice

續(xù)表

2.2.2 天津小站大米二階導(dǎo)數(shù)TD- MIR 光譜研究

在303 K~393 K 溫度范圍內(nèi)，開展了天津小站大米二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR 光譜研究。

天津小站大米二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR光譜如圖3 所示。

圖3 天津小站大米二階導(dǎo)數(shù)TD- MIR 光譜Fig.3 Second derivative TD-MIR spectrum of tianjinxiaozhan rice

由圖3 可以看出，隨著測定溫度的升高，天津小站大米νC-O-1-天津小站大米-二階導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的吸收頻率發(fā)生了紅移，天津小站大米νasCH2-天津小站大米-二階導(dǎo)數(shù)、νC=O-天津小站大米- 二階導(dǎo)數(shù)、νamide-Ⅰ天津小站大米-二階導(dǎo)數(shù)、νC-O-2-天津小站大米- 二階導(dǎo)數(shù)和νC-O-3-天津小站大米-二階導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的吸收頻率沒有明顯的改變。

在303 K~ 393 K 溫度范圍內(nèi)，天津小站大米νsCH2-天津小站大米-二階導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的吸收峰在323 K 的溫度下消失。天津小站大米其它官能團(tuán)的二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR 光譜數(shù)據(jù)見表2。

表2 天津小站大米二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR 光譜數(shù)據(jù)Table 2 Second derivative MIR spectrum data of tianjinxiaozhan rice

3 結(jié) 語

天津小站大米的紅外吸收模式包括νOH-天津小站大米、νasCH2-天津小站大米、νsCH2-天津小站大米、νC=O-天津小站大米、νamide-Ⅰ-天津小站大米、νamide-Ⅱ- 天津小站大米和νC-O- 天津小站大米。隨著測定溫度的升高，天津小站大米主要官能團(tuán)對應(yīng)的吸收頻率和強(qiáng)度都有一定的改變，而相應(yīng)的熱穩(wěn)定性進(jìn)一步降低。

續(xù)表