第31卷，第9期 光谐学与光讲分析 Vol. 31,No. 9.pp2377-2382 2011年9月 Spectroscopy and Spcctral Analysis September.2011 两种相似塑料材料的显微近、中红外成像方法研究 王冬13，马智宏²，赵柳²，潘立刚²，李晓婷²，王纪华1.2* 1.北京农业信息技术研究中心，北京100097 2.北京农产品质最检测与农田环境监测技术研究中心，北京100097 3.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083 摘要显微近、中红外成像不仅可以获得样品的光讲信息，而且可以获得样品的空间分布信息，这是传统 的近、中红外光谱分析所尤法比拟的。
该文以外观非常相似的聚乙烯膜（材料I）和封口膜（材料Ⅱ）为研究 对象，分别采集了样品的最微近、中红外图像。
针对两种材料进行化学成像和相关光讲成像，比较并讨论了 每种材料的两种成像方法，结果表明，材料Ⅱ的显微近、中红外化学成像中，两种材料化学成像值相差分别 为0.0048和0.2548：材料I的显微近、中红外化学成像中，两种材料化学成像值相差分别为0.0026和 0.3265；近、中红外谱区的显微成像皆可得到两种材料清晰的成像，从而可区分两种材料，对两种材料相关 光谱成像的研究表明，分别以两种材料的近、中红外光谱作为参比光谱的相关光谱成像可以明显地区分两 种材料，成像结果较清晰；显微中红外相关光谱成像中，两种材料的光谱和参比光谱的相关系数差异大于 0.12，成像结果更消晰；面显微近红外相关光谱成像图可利用图像中两种材料光谱和参比光谱相关系数的 细微差异区分两种材料。
该研究为农产品包装材料安全性的快速判别提供一定的参考，并为最微近、中红外 成像分辨不同材料提供一定的成像方法参考， 关键词化学成像；显微近红外成像：显微中红外成像：塑料；分布 中图分类号：O435.2文献标识码：ADOl：10.3964/j.issn.1000-0593(2011)09-2377-06 收。
随着计算机技术和化学计量学的迅速发展，近红外光谱 引言 分析技术以其快速、无损、环保的特点已被广泛地应用于农 药质量控制、水果品质检测]、谷物品质检测"、饲料品 直接与农产品接触的塑料包装的安全性关系者人们饮食质检测、蜂蜜品质检测（、高繁籽粒多酚类物质定量测 健康。
劣质或有毒的塑料包装材料在农产品加工、储藏过程定等领域。
中可能释放有害物质，对人体健康造成直接或间接的危害。
显微近、中红外成像属于化学成像，是一种将光讲分 聚氯乙烯、聚苯乙烯等包装材料对人体具有一定的毒性，在析和图像技术相结合的新型分析技术，可以深人微观视野， 使用过程中可能逸出有毒或有害物质；而这些材料用肉眼无在采集微区近、中红外光谱的同时记录各光谐的空间相对位 法区分。
目前，对塑料包装中的有害物质的检测以色谱-质谱置，不仅能提供被测试样品的空间分布信息，而且能提供被 联用或色谱2方法为主，不仅工作量大、分析周期长、而测试样品的化学组成信息，这一特点是最微近、中红外图像 且需要使用有机试剂，对环境会造成一定的污染，因此，追 较传统近、中红外光谐分析的领先之处。
然面，显微近、中 切需要一种科学可靠的快速鉴别手段来判断塑料包装的安全 红外图像数据是包含了空间、波数和吸光度的多维数据，从 性。
中有效地提取所需信息仍是显微近、中红外成像分析的一个 中红外光谱是分子吸收光谱，由分子中振动能级伴随转 难点。
目前这项技术及其研究尚处于起步阶段12。
动能级的跃迁产生。
中红外光谱具有特征性强、分析速度 本研究选取了两种典型的包装材料，一种是案乙烯膜， 快、测试样品最少、无损分析等特点。
另一种是封膜。
聚乙烯膜的主要成分是聚乙烯，尤，可 近红外光谐主要来源于分子中含氢基团的倍频与合频吸 用作农产品包装。
封口膜主要成分是案乙烯和繁四氟乙烯。
收稿日期：2010-12-15，修订日期：2011-04-30 基金项目：北京市科委京产大宗农产品质量安全检测监测科技支撑工程项目（Z09090501040901）资助 作者简介：王冬，1982年生，北京农业信息技术研究中心博士后email：wangd@nercita org.cn 通讯联系人email：wangih@nercit&.org.cn 万方数据
2378 光谱学与光谱分析 第31卷 聚四氟乙烯作为厨具涂层及包装材料曾经一直被认为是对人 纵坐标代表样品的空间分布位置，图例表示图像土不同颜色 安全的，但近年来相关研究表明，聚四氟乙烯存在一定的安 所代表的总吸收强度值，图1（a）是显微中红外成像，材料I 全隐患，受高热分解出四氟乙烯等单体，对人有害。
聚乙烯 各像素点的总吸收强度值在0.23以下，面材料...
