巧克力调温测量仪

每年公历的2月14日，是西方国家的传统节日之一—情人节，如今已经成为全世界著名的浪漫节日。情人节是一个关于爱情、浪漫以及花、巧克力的节日。巧克力甜蜜和苦涩相互夹杂的味道，进口即化的快感，仿佛情人的呢喃软语一般，温暖又温馨。因此巧克力经常作为情人节礼物送给对方。今天我们就来谈一谈巧克力相关的食品安全检测。食品法规委员会针对食品安全与品质制定了国际标准，其中明确规定巧克力中镉（Cd）的标准值应严格控制在0.8 mg/kg或0.9 mg/kg（视可可粉含量而定）。那么巧克力中镉可能从何而来呢？在种植巧克力原材料可可豆的过程中，可可豆会吸收土壤和水中的镉。镉的高浓度摄入可能会引起肾功能衰竭。因此出于人体健康考虑，食品法规委员会作了此项规定。下面通过日立原子吸收分光光度计测定巧克力中的镉。 样品前处理微波消解装置采用CEM Japan生产的MARS6™ 。酸解时使用的容器为耐高温耐高压酸解容器iPrep™ 。首先抽取0.5g样品，在10mL硝酸溶液中分解后，纯水稀释定容至100mL(200倍稀释)。巧克力中的镉分析为确保测定结果的准确性，向分解液中添加0.4 μg/L的镉，相当于标准值0.8 mg/kg的1/10，进行回收实验。标准溶液和样品溶液的峰形状不同，因此可以采用峰面积法计算回收率。测量条件测量结果 最终测得巧克力①样品中的镉含量为0.26mg/L，加标回收率为95%；巧克力②样品中的镉含量为0.37mg/L，加标回收率为105%。由此可见，两种巧克力的镉含量均在标准值以内，并且两次实验的回收率都在100±5%以内，因此测定结果准确可靠。日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000系列可在石墨炉，火焰炉以及氢化物发生器实现偏振塞曼扣除背景，开机基线立即稳定，可马上进行测试，可完全满足各种环境，食品标准中规定的AAS测定方法，操作简单，节省成本。

玫瑰、巧克力、烛光......　　一个最浪漫的七夕，　　我们用TI DLP NIRscanTM Nano EVM　　为你挑选最佳巧克力。　　看高科技如何证明你的爱!　　没有什么比七夕给爱人送巧克力更甜蜜了，但如何为对方挑选有着适当比例的可可和糖分的巧克力可是个“技术活。”照片1：“执行任务中”的DLP NIRscan Nano EVM.　　在TI DLP产品事业部，我们决定利用DLP NIRscan Nano 评估模块(EVM)来挑战这个“甜蜜难题”。我们将未鉴定的巧克力样本扫描，将其与资料库中已知的牛奶巧克力以及含有70%可可和85%可可的黑巧克力进行对比。　　基于资料库中已知的巧克力信息，我们有以下发现：　　 含有70%可可的黑巧克力=约27.5%糖分　　 含有85%可可的黑巧克力=约12.5%糖分　　 牛奶巧克力=约52.4%糖分　　DLP NIRscan Nano EVM对900-1,700纳米的波长范围进行了优化，并且能够带来6,000:1的信噪比(SNR)。以下图标内显示的结果直接取自EVM内的图形用户界面(GUI)。我们观察了这个波长范围内的三种不同的巧克力的吸收程度。当与资料库中的吸收范围进行对比时，我们即可分辨出70%可可的黑巧克力、85%可可黑巧克力和牛奶巧克力。照片2：此GUI的屏幕截图显示出三种不同巧克力所测出的吸收程度　　远不止一盒巧克力　　当然，NIRscan Nano EVM可以帮助测定的可不止糖分。　　EVM是一款评估工具以帮助开发者迅速利用DLP芯片设计光谱仪和化学分析仪。该工具采用DLP技术，并连同单点InGaAs检测器，以便在便携式应用中提供高性能测量，这种便携式系统的价格更加亲民。而宽近红外光窗口投射则让其在一系列诸如农业、石油化工和医疗保健领域的应用变得更有价值。　　EVM可通过USB或电池充电，并配备TI组件，包括DLP2010NIR数字微镜器件(DMD)、DLPC150数字控制器和DLPA2005电源控制以及LED/灯驱动器。DLP2010NIR芯片是当前尺寸最小、效率最高的DLP芯片，专为一系列手持近红外传感应用设计。　　现在，你已经不用担心买错巧克力，并能够为爱人挑选出甜度最合适的巧克力了，立刻让高科技证明你的爱!

高山滑雪最高时速达248km/h，滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快，更高，更强”是奥林匹克的口号，充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破，不但有运动员的刻苦训练，教练员的辛勤指导，科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言，最初的跑道是煤渣跑道（相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧），后来改成了人工合成的塑胶跑道，与煤渣跑道相比，其弹性好，吸震能力好，为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上，在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会，中国提出了“科技冬奥”的概念，中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分，被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强，危险性大，比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪？所谓冰状雪，是指滑雪场的雪质形态，其表面有一层薄的硬冰壳，用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道，其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感，保护运动员的身体，延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道，制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂，目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节，以保证冰状雪赛道既有一定的强度，又有足够的弹性，使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是，每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时，由于技术动作的需要，都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤，为了保证比赛的公平性，前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致，因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器，保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求，那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法，即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作，通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明，也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会，依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目，中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪，其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断，变成清晰可见的客观物理数据，通过对这些物理数据的科学分析，结合有经验的运动员的滑雪体验，掌握不同地点，不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器：冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素，不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小，雪中含有的空气降低，使得雪粒间的化学键合力增强，从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢，科研人员采用漫散射原理：近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射，会造成光强度减弱，光减弱的大小跟表面的粗糙相关，而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一，冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部，并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量，不影响赛道的后续使用，并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡，人工攀爬十分困难，科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计，设计了一款折叠式的硬度测量仪，方便携带，可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底，实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月，抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇，在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道，使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试，获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家，中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究，将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标，为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人，国际冰冻圈科学协会副主席，中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况，仪器在项目工作中表现优异，性能稳定，可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中，在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方，但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章，证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源，为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难，其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上，这样基墩比较扎实稳固，能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动，但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚，相当于1500层楼房那么高，如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢？这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理，使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后，我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量，通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。