国家食品成像中心：设备vwin彩票app

光学显微镜

传统的光学显微镜仍然是一种很好，易于使用的技术来分析食物结构。vwin彩票app使用适当的对比技术和解释技巧，可以迅速获得粒径，形状，空气含量，晶体形成和成分分布的信息。我们的光显微镜配备了光学对比技术，例如与透明液体中的相分离行为等差异干扰对比（图3），而染料可以鉴定诸如脂肪，蛋白质或多糖等特定成分。在NFIC上，我们的常规光显微镜也可以配备动态附件，例如温度控制阶段和高速摄像头，以实现大量的实验条件和分析。

图1：光学显微镜：蛋白质/多糖混合物，显示了两个不同的相

共聚焦激光扫描显微镜

共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）类似于荧光显微镜，其中添加荧光染料以标记感兴趣的成分。一般染色（例如蛋白质和脂肪染料）可以揭示实际产品中的成分分布。已经为大量食品开发了各种荧光染色技术，而CLSM对于NFIC的许多项目和客户来说都是高度功能和有价值的仪器。vwin彩票app共聚焦显微镜的关键特征是食品结构的三维成像。vwin彩票app我们的显微镜添加了其他功能，包括控制热和剪切的能力以及固体食品的微敏感测试阶段。vwin彩票app这些类型的附件可以促进对食物结构的实时研究，这可能与食物结构在加工，烹饪和咀嚼过程中的反应方式有关。vwin彩票app

共聚焦激光扫描显微镜

图2：使用共聚焦激光扫描显微镜（红色=蛋白质，蓝色=脂肪）的奶酪分析。

电子显微镜

加速的电子束的波长要小得多。因此，可以更高的分辨率。电子束由电磁“镜头”聚焦，并通过扫描散装样品的表面（例如扫描电子显微镜（SEM））形成图像。或通过像传输电子显微镜（TEM）中的非常薄的样品查看。传统上，食品样品的电子显微镜需要大量的样品制备，涉及化学固定，脱水和可能的树vwin彩票app脂嵌入。然而，该技术的最新进展，特别是现场排放电子光学，低效率技术和冷冻准备的方法，意味着现在可以在分辨率下的几种纳米和使用的情况下可视化接近其自然状态的“困难”食品样品vwin彩票app几乎没有样品准备。其中包括液体，冷冻产品和水分高的样品，脂肪或糖含量（例如酸奶）（图6），乳制品散开和冰淇淋。MoorePark的SEM使用现场发射技术，并配备了次级，反向散射和传输的电子探测器，最重要的是冷冻阶段。额外的可变压力模式可以检查部分水合样品。

图3：酸奶的冷冻扫描电子显微镜图像，显示了嵌入在牛奶蛋白颗粒基质中的棒和球形启动培养细菌（黄色）。

原子力显微镜

AFM与上述其他成像技术大不相同，因为图像是通过将非常小的氮化硅尖端移动到样品表面而产生的。尖端连接到悬臂上，该悬臂会响应高度的微小表面变化而偏转。挠度转换为我们在屏幕上看到的亮度值。该技术提供了生物材料的最高成像分辨率，可以直接可视化包括脂质，蛋白质和多糖以及微生物在内的单个生物分子。在生物样品（例如DNA）上已经实现了一个纳米分辨率。AFM的一个独特特征是它能够表征食物材料的机械性能，包括刚度，弹性，摩擦和粘性，除了表面形状外。vwin彩票app可以在液体或气体环境中的环境条件下以及在广泛的温度下分析样品。

图4：嵌入乳清蛋白凝胶中的细菌（乳杆菌）的原子力显微镜图像。插图显示了该技术的原理。

共聚焦拉曼显微镜

共聚焦拉曼显微镜是一种强大的技术，可提供食物材料的同时微观结构和化学信息，而无需染色样品。vwin彩票app该技术基于共焦显微镜的光学原理，可允许样品的光学切片和3D堆栈的重建以及拉曼光谱的物理化学原理，从而允许根据其特征光谱识别食品成分。vwin彩票app

图5：在某些油滴中含有β-胡萝卜素的混合油乳液的共聚焦拉曼显微照片。该图显示了油（绿色），β-胡萝卜素（红色）和水相（蓝色）的分布。

图像分析和高级软件技术

来自各种显微镜的输出都以数字图像的形式进行，可以使用各种复杂的图像分析软件包进行分析。典型的测量将包括粒径，相体积，聚类或对齐。然后，图像分析数据可以与其他物理测量和组成数据相关联。图像被生成完整的客户端报告中，然后将其存储在安全的完全网络的基于服务器的图像管理系统上。

在NFIC上，专用软件促进了高速视频成像软件和体积3D和4D虚拟现实软件，这些软件用于生成有关产品的结构信息，一旦与其他技术建立了图像集。高水平的可视化和数据输出是一个令人兴奋的发展，因为我们将常规显微镜方法与高级计算机化技术合并。