台式电镜技术发展助力食品质量控制

　　台式电镜正在食品质量控制和食品安全当中发挥着越来越重要的作用。

　　扫描电镜能够揭示显微性质和颗粒的变化信息，这些变化对于食品的结构性质会产生影响。扫描电镜所能获取的信息包括化学成分、形态及污染物鉴定。扫描电镜常常和X射线能谱仪(EDS)联用来进行Mapping及污染分析。SEM产生的信号信息包括二次电子和背散射电子，二次电子成像能够获取样品表面的高分辨率图像，分辨率一般小于1nm。背散射电子成像对于提供样品中不同元素的分布信息是特别有用的，因为背散射电子信号的强度与样品的原子数密切相关。

　　先前，大多数台式电镜都是低真空仪器，因为许多材料都是非导电、真空敏感和电子束敏感的。此外，早期的台式电镜只有一种加速电压，因此限制了分辨能力。目前，随着技术的进步，台式电镜可以提供3种不同的加速电压，具备低真空和高真空模式，可以检测二次电子和背散射电子。这些特征使得用户可以使用台式电镜分析范围更广的样品，并获取高分辨率的图像，技术的进步对于食品分析也带来了特别的优势。例如，利用新型台式电镜分析花生酱可以揭示样品的形态特征，如花生大小的一致性，或罐装产品中的气孔。

　　试样的最大尺寸和可移动范围是同等重要的因素。普通的扫描电镜可以用来分析和鞋子一样大的样品。早期的台式电镜仅仅可以分析直径不超过25mm的样品，但是新型台式电镜能够容纳直径达70mm、厚度达50mm的样品。随着对样品尺寸限制的减小，台式电镜可分析的样品种类也有很多了，并减少了样品制备的时间。仪器制造商也提供了更大的样品移动范围，允许仪器操作人员控制样品台在X/Y轴方向的移动，以便能够观察到更大的样品区域。

　　在食品分析领域，食品包装分析依然是一个十分重要的组成部分，并且显微镜是分析食品包装材料的常用工具，并经常结合其他技术来检测缺陷，包括分析包装罐的腐蚀、泄露，或分析多层膜材料。由多层膜材料组成的塑料包装经常依靠热封技术来封装产品。科学家能够利用偏光显微镜和傅里叶变换红外光谱及热台技术来分析不同的膜层。利用扫描电镜分析包装材料，能够放大观察其微观性质的变化，以及对包装性质产生影响的颗粒。目前台式电镜能够提供从10倍到6万倍的放大倍数，分辨率在30nm。

　　对样品本身所含的元素进行鉴定及污染物质的鉴定同样重要。X射线能谱仪(EDS)到目前还只能在普通电镜上使用，当前台式电镜完全整合了硅漂移探测器(SDD)，能够进行元素分析。用户只要按一个按钮，就能获得元素定量分布图，生成光谱数据和检测相对浓度变化。这些功能使科学家能够充分分析他们的样品并立即获取结果。在食品分析领域，EDS是鉴定产品当中无机元素的有力工具，并在检测物理污染物方面颇具优势。

　　质量控制实验室进行快速、定性观察的能力对于提高效率至关重要。对于所有的材料和食品，任何在形态上的微小变化，都会影响产品的流变性和效用。目前台式电镜性能的提升使质量控制实验室能够快速准确的在各种环境条件下进行样品成像，使得科学家能够立即进行质量评估，节省时间和成本。在分析监测中收集的数据可以马上用来改进制造工艺，防止今后发生类似的问题。（编译：秦丽娟）