微波加热植物油的红外光谱分析
利用傅里叶变换红外光谱法并结合二维相关光谱技术对微波加热及传统加热下的三种植物油进行分析。对加热过程中红外光谱的峰位、峰形、峰强进行比较，一维红外光谱图没有明显的区别，而二维相关谱图中，同步、异步图差异比较明显。根据自动峰强度可比较同一植物油在不同加热方式下其分子结构变化的异同。另外与一维红外光谱相比，二维相关光谱的分辨率较高，在揭示分子内或分子间的相互作用研中发挥了作用，增强了对谱图的识别能力。初步实验表明微波加热与传统加热过程中，植物油的分子结构变化是不一样的。
微波技术作为一种节能环保的技术，已广泛的应用于食品、粮食、木材、烟草、药材等领域。自1945年美国发明微波炉以来，全世界已有10亿户以上的家庭使用微波炉，因此微波食品的安全性日益受到人们的重视。传统的加热方法通过热传导使热量从物体表面传到物体内部，使其升温并达到热平衡，因此，需较长的加热时间。而微波加热则是在微波场的作用下，电介质的极性分子从原来杂乱无章的热运动改变为按电场方向取向的规则运动，而热运动以及分子间相互作用力的干扰和阻碍则起着类似于内摩擦的作用，将所吸收的电场能量转化为热能，使电介质的温度随之升高。微波加热是否有害?与传统加热方式对食物的作用是否类似?目前在国内外仍然没有定论。
红外光谱是物体分子的吸收光谱，物体的红外光谱反映了分子微观结构与状态。本文采用红外光谱方法分析微波加热与水浴加热的食用植物油的变化。植物油的主要成分是脂肪酸和甘油形成的甘油三酯，其中脂肪酸的种类、链长、不饱和度、不同脂肪酸的相对含量的不同都会影响植物油的营养价值。
目前，红外光谱法主要用来对食用油的真伪、种类或产地进行鉴别分析，而很少用于微波加热对食用油品质的影响分析。本文用红外光谱方法，结合二维红外相关分析软件，对微波加热三种不同植物油品质的变化进行了分析。红外光谱法的快速、高效、绿色环保等特点，结合二维光谱的高分辨率的特点，使得此方法在植物油微波加热过程品质变化的研究中具有重要意义。
本文选择橄榄油、黑芝麻油、葵花油为实验对象，分别以微波加热和电热杯加热两种加热方式。主要对加热过程中植物油光谱的变化进行了一维、二维分析，以研究不同加热过程对不同种类植物油的品质影响。一维主要分析加热过程中植物油光谱峰位、峰形、峰强、峰面积的变化;二维则结合同步、异步谱分析分子内、分子间的相互作用及判断分子各官能团反应的先后顺序。
1、实验仪器、样品准备及光谱的测试
1.1、仪器及参数设置
本实验采用的仪器有Perkinelmer 公司的spectrum two型傅里叶变换红外光谱仪，结合衰减全反射附件(光谱范围为4000～400cm-1，分辨率为4cm-1，扫描次数16次，扫描时实时扣除水和CO2的干扰)、美的微波炉、电热杯。
1.2、样品来源及制备
市购橄榄油、黑芝麻油、葵花油。取12个空的、干净的葡萄糖注射液瓶子，每个瓶子里加入2g植物油，设定微波加热时间梯度为5min。从0min加热到60min，共12个样品。记录每个微波样品的温度，如表1所示，由表1可以得出，植物油在加热25min左右，温度就不再增加，随着加热时间的增加，有的样品温度反而变小，说明微波炉加热不均匀。
取一个小烧杯，加入10ml植物油，在电热杯里进行水浴加热，取和表1中植物油升温过程的几个微波样品温度相同的电热杯样品(橄榄油电热杯加热取了47.9，55.0，57.4℃三个样品;黑芝麻油电热杯加热取47.4，57.2，61.4℃三个样品;葵花油电热杯加热取41.4，53.8，56.3，58.7，63.6℃ 五个样品)。
表1 微波加热三种植物油的温度
1.3、红外光谱的测试
对未加热样品和上述方法取得的样品进行红外光谱的测试。对所得的一维光谱进行处理和二维相关分析，得到如下结果。
结论
本文推导了波导传输线的损耗的计算方法，对矩形波导与圆波导中不同频率，不同尺寸以及不同模式的衰减特性进行了比较。通过数值计算可知波导尺寸越大，传输太赫兹波时的损耗越小，矩形波导中损耗最小的模式为TE10模，圆波导中损耗最小的模式为TE01模。相同截面积时，圆波导的损耗小于矩形波导。当圆波导中采用TE0n模式时，易实现低损耗传输，但TE0n并不是圆波导中的基模，在其传输中容易因为波导的不规则发生模式突变，因此需进一步研究保持圆波导中的模式稳定的方法。
