155
ekaia
ZIENTZIA e a TEKNOLOGIA
ALDIZKARIA
ISSN 0214-9001 – eISSN 2444-3255
Ekaia, 2022, 42, 155-172
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954
* Ha emane an ja zeko / Co esponding au ho : Iñaki Vázquez-de la Fuen e. Kimika Anali ikoa, Zien zia e a Teknologia
Fakul a ea, UPV/EHU, Sa iena Auzoa (48940-Leioa, Bizkaia). – [email p o ec ed] – h ps://o cid.o g/0000-0002-
7131-4168
Nola aipa u / How o ci e: Vázquez-de la Fuen e, Iñaki; P ie o-Taboada, Nago e; Os a-Belda ain, Mi en; Mada iaga, Juan Ma-
nuel (2022). «Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko». Ekaia, 42,
2022, 155-172. (h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954).
Jaso ze-da a: 2021, ekainak 30; Ona ze-da a: 2022, u a ilak 17.
ISSN 0214-9001 - eISSN 2444-3255 / © 2022 UPV/EHU
Lan hau C ea i e Commons Ai o u-EzKome ziala-LanE a o i ikGabe 4.0 Nazioa ekoa
lizen zia ba en mende dago
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en
az e ke a elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
(S udy o he use ulness o Raman spec oscopy o quan i y ood dyes)
Iñaki Vázquez-de la Fuen e*1, Nago e P ie o-Taboada2, Mi en Os a-Belda ain2,
Juan Manuel Mada iaga1
1 kimika Anali ikoa, Zien zia e a Teknologia Fakul a ea (UPV/EHU)
2 kimika Aplika ua, kimika Fakul a ea (UPV/EHU)
LABURPEnA: Raman espek oskopia me odo anali iko ez-sun siko a da, au e- a amendu ik beha izan gabe laginak ana-
liza zea ahalbide zen duena. Teknika honek eskain zen di uen aban ailak kon uan ha uz, lan hone an eknika honek elikagai-
kolo a zaileak analiza u e a kuan i ika zeko eskain zen di uen auke ak az e u di a, indus ia-mailan eknikak izan dezakeen
e abilga i asuna ike zeko asmoz. Lehenik e a behin, bi lase ezbe dinekin (785 e a 532 nm) elikadu an ohikoak di en zenbai
konposa u e a kolo a zaile en da u-basea egin da, Raman seinale egokia du en kolo a zaileak iden i ika zen lagundu duena.
Ho en ondo en, analisi kuan i a iboa egi eko, aldagai baka eko e eg esio lineala e a minimo ka a u pa zialen e eg esioa
(Pa ial Leas Squa es Reg ession, PLS) e abili di a Raman seinalea kon zen azioa ekin e laziona zeko. Emai za posi iboak
lo u di a, ba ez e e E133 kolo a zailea en za , ze en e a anali o honen za lo u ako kuan i ikazio-muga (LoQ) kolo a zaile
honen za Eu opa Ba asunak eza i ako gehieneko kon zen azioa en (200 mg/kg) azpi ik bai ago. Azkenik, kalib azioa hobe-
zeko auke a az e u da, Gainazalak Anpli ika u iko Raman Espek oskopia e abiliz (Su ace Enhanced Raman Spec oscopy,
SERS). kasu hone an seinaleen in en si a ea handi u bada e e, ez da au ki u seinalea en in en si a ea en e a kon zen azioa en
a eko e lazio linealik. Ho i guz ia kon uan ha u a, Raman espek oskopia en bidezko kolo a zaileen analisi kuan i a ibo a
egindako hu bilke a egokia izan da, li e a u an jaso ako emai zak hobe uz. Be az, lan hau e o kizuneko ike ke e a ako oina i-
za e abil dai eke, kolo a zaileak lagin- a amendu ik gabe modu azka e a me kean analiza zeko.
HITZ GAkoAk: Raman espek oskopia, analisi kuan i a iboa, kimiome ia, kolo a zaileak, E133.
Abs Ac : Raman spec oscopy is a non-des uc i e analy ical me hod ha allows samples o be analyzed wi hou he
need o p e- ea men . Taking hese ad an ages in o accoun , in his wo k we s udied he possibili y o using his echnique
when de e mining and quan i ying ood dyes, wi h he aim o in es iga ing i s use ulness in he indus y. Fi s , a da abase o
dyes and usual compounds in ood wi h wo di e en lase s (785 and 532 nm) was de eloped ha also helped iden i y dyes
wi h be e Raman esponse. A e his, o he quan i a i e analysis he calib a ion wi h uni a iable and mul i a iable e-
g ession (Pa ial Leas Squa es eg ession, PLS) was ca ied ou in o de o ela e he in ensi y o he Raman signal wi h he
a ia ion o concen a ion, achie ing p omising esul s, especially o E133 dye ha has quan i ica ion limi s (LOQ) below
he maximum concen a ion allowed by he Eu opean Union (200 mg/kg) o his dye. Finally, he possibili y o imp o ing he
calib a ion was e alua ed using su ace enhanced Raman Spec oscopy (SERS), wi h which mo e in ense signals we e ob-
ained bu did no main ain a ela ionship be ween he signal s eng h and he concen a ion. Wi h all his in mind, his ap-
p oach o quan i a i e dye analysis by Raman spec oscopy has been p omising, imp o ing he esul s o he li e a u e, and
can se e as a basis o u u e esea ch o he analysis o dyes wi hou sample ea men , quickly and a a low cos .
KEyWORDS: Raman spec oscopy, quan i a i e analysis, chemome ics, ood dyes, E133.
156 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
1. SARRERA
Elikagaien indus iak gehiga i uga i e abil zen di u elikagaie an, haien
ezauga iak alda zeko helbu ua ekin. Gehiga iak elikagaien osagaien ze-
endan zehaz u beha di a, be an be e zen du en un zioa adie aziz. Be en
izena en edo E zenbakia en a abe a ze enda u a egon dai ezke, ho i bai a
Eu opa Ba asunean baimen zen den kodea [1]. E a be ean, kolo a zaileen
e abile a zo o z kon ola zen du e, bes eak bes e, kon sumoa en, Elika-
gaien Segu asuna en e a Nu izioa en Espainiako Agen ziak (AECoSAN),
hain zuzen e e Eu opako a audiak aplika zeaz a du a zen den agen ziak.
Hala e e, kolo a zaile jakin ba zuen e abile a en mu izke ak malguak di a,
e a dagokien a audia aldako a izan dai eke gehiga ia duen elikagaia en
a abe a [2].
Ho ega ik guz iaga ik, kolo a zaileak de e mina u e a kuan i ika zea
elikagaien indus iako analisi ohikoene ako ba da. Gehiga i ho iek kon-
ola zeko, ISo (Nazioa eko No malizazio E akundea) me odo es anda-
ak e abil zen di a, e a ho e a ako ohiko p ozedu a da kolo a zaile bakoi-
za i dagokion uhin-luze a jakinean abso ban zia neu zea 1 cm-ko zelda
ba ean [3]. ISo me odoez gain, indus ian me odo anali iko al e na iboak
bila zen di a, azka agoak, sen iko agoak, ekonomikoagoak, lagin- a a-
mendu xikiagoa eska zen du enak e a/edo sun si zaileak ez di enak. Ho e-
ga ik, hu bileko in ago i-espek oskopia (NIR) [4] bezalako eknologiak
e abil zen di a, kimiome ia i eske au e apen handia iza en a i dena, ze-
en e a espek oe a ik in o mazio kuali a ibo e a kuan i a ibo handia lo zea
ahalbide zen bai u. Bes elako eknika al e na iboak e e au e a egi en a i
di a, hala nola i udi digi ala en analisia, espek o o ome oen o dez guz ion
esku a dauden gailuak e abil zeko auke a eskain zen duena [5, 6].
Analisi al e na ibo ho ie a ako e o kizun handiko eknike ako ba Ra-
man espek oskopia da, li e a u an elikagaien kolo a zaile ba zuk de e -
mina u e a kuan i ika zeko e abili dena [7-9]. Lan haue an Gainazalak
Anpli ika u iko Raman Espek oskopia (Su ace Enhanced Raman Spec-
oscopy, SERS) e abili ohi da; izan e e, eknika honek subs an zia hauen
analisia en sen sibili a ea handi u dezake [7], e a lagine an kon zen azio
baxue an egon ohi di en kolo a zaileen analisia ahalbide u. Eu opako le-
geak 50-1.000 mg/L- an eza zen di u kon ola u beha di en kolo a zaileen
kon zen azioen mugak [10].
Egi u a molekula bakoi zak Raman espek o be eizga i ba du, posi-
zio e a in en si a e oso espezi ikoe ako bandak di uena [7], sen iko asun
handiko analisi kuali a ibo ba ahalbide u, e a konposa u polimo oak be-
eiz eko auke a eskain zen duena [11]. Gaine a, Raman espek oskopiak
analisi kuan i a iboa egi eko auke a e e ema en du, in en si a ea en e a kon-
zen azioa en a eko e lazio lineala au kez en bai u [3]. Hala e e, Raman
kuan i ikazioa konplexua da pa ame o ins umen alen mendeko asuna-
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954 157
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a
elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
ga ik, seinaleen maska a ze enomenoenga ik edo analiza u nahi di en la-
ginen he e ogeneo asunaga ik; ho ega ik, kasu asko an da uak a a zeko
e emin a konplexuak e abili beha di a [12]. Nolanahi e e, Raman espek-
oskopia po en zial handiko eknika da, e a ho ega ik ike ke a uga i egi en
di a hainba a lo an eknika hau aplika zeko [13-18].
Raman espek oskopia e abiliz de e minazio a akas a su ba egi eko,
analiza u nahi den laginak izan di zakeen osagaien espek oekin da u-base
ba osa zea komeni da. Li e a u an badaude sa bide lib eko da u-base ba-
zuk [19], baina gu xi e a nahiko muga uak di a; be az, no malean labo a-
egi bakoi zak be e da u-base p opioa egi en du.
Ho i guz ia kon uan ha u a, lan hone an Raman espek oskopia en
ahalmena ebalua zen da elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko, indus-
ian e abil zen di en me odologien al e na iba gisa. Ho e a ako, lehenik
e a behin, da u-base ba egin zen in e eseko kolo a zaileak auke a zeko;
ho ez gain elikagai lagine an ohikoak di en bes e konposa u ba zuen es-
pek oak e e bildu zi en hauek e agin di zake en in e e en ziak az e zeko.
Bes alde, hainba kolo a zaile en analisi kuan i a ibo ako me odologia ga-
a u zen, e a honen kali a e-pa ame oak kalkula u zi en me odoa en bali-
dazioa egi eko.
2. ESPERIMEnTALA
2.1. Ins umen azioa
Raman espek oak neu zeko, Raman InnoRamTM (B&WTek) bi es-
pek ome o e abili di a, bi ki zika ze-lase ezbe din di uena (1. aula). Az-
kenik, espek ome oak CCD de ek agailu ba e a mik oskopio ba zi uen
(10×, 20× e a 50× objek iboak). Lan hone an e abili ako objek iboa % 50×
izan da. Mik oskopioa en gainean mun a u ako mik ozundek (~ 0,1 mm-ko
oku a ze-e emua) laginean nahi den e emua oku a zea ahalbide zen du e
mik okame a ba en bidez.
1. aula. E abili ako lase -i u ien ezauga iak.
Uhin-luze a Lase nominala
lagina en azale an
Ta e espek al
inkoa
Be eizmen
espek ala
785 nm 255 mW 100-3.000 cm–1 3.5 cm–1
532 nm 33 mW 62-3.750 cm–1 5.0 cm–1
Lase a en i ee a-po en zia osoa en % 2 e a % 20 a eko a e alda-
ko a e abili zen laginen deskonposizio e moa saihes eko; esposizio- e a
158 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
me a ze-denbo ak alda u egin zi en lagin bakoi za en beha en a abe a.
Mik oskopioa en kame a ikus eko, Videology so wa ea e abili zen; espek-
oak esku a zeko, be iz, BWSpec4.02_15. so wa e-pake ea e abili zen.
2.2. E eak iboak
Elikagaien indus ian e abili ohi di en kolo a zailee ako ba zuen es-
pek o-libu u egi ba egin zen, analisi kuan i a ibo ako kolo a zaile ik one-
nak hau a zeko, az e u ako konposa u bakoi za en banda be eizga iak
iden i ika zeko e a aldagai ani zeko kalib ake a egi eko e abili beha eko
banden hau ake a e az eko. Az e u zi en kolo a zaileak hauek izan zi-
en: Ta azina E102 (% 87; C16H9N4Na3o9S2; RoHA EPSA, S.L.), Pon-
ceau Go ia 4R E124 (C20H11N2Na3o10S3; ALDo S.L.U.), Azo ubina
E122 (C20H12N2Na2o7S2; ALDo CEPSA E829 S.L.U), Allu a Go ia
E129 (% 85; C18H14N2Na2o8S2; RoHA EPSA, S.L.), U din Dis i a sua
E133 (% 85; C37H34N2Na2o9S3; ALDo S.L.U.), ko xinilla %50 (% 50;
C22H20o13; APASA) e a Be dea (ALDo S.L.U.). kolo a zaile hauek be en
kon zen azioa muga u a dauka e zenbai a audi en bidez, e a, ondo ioz,
ga an zi suagoak di a analisi kuan i a ibo ako [10].
Gaine a, elikagai kolo ez a ue an ohikoak di en bes e gehiga i ba zuen
espek oak e e lo u zi en, espek oen a eko aldeak beha zeko e a auke a u-
ako kolo a zaileekin izan zi ezkeen in e e en ziak az e zeko. Az e u ako
gehiga iak hauek izan zi en: ka eina (% 98,5-101,0; C8H10N4o2; PanReac),
So bi ol (% 98; C6H14o6; SIGMA), Glukosa (% 99,5; C6H12o6; SIGMA),
Saka osa (C12H22o11; Pan eac), F uk osa (C6H12o6); Azido zi ikoa (% 99,5;
C6H8o7; PanReac) e a C bi amina (% 99,7; C6H8o6; Pan eac). Espek oak
785 e a 532 nm-ko lase ekin neu u zi en zuzenean konposa u-hau se an.
kolo a zaileen analisian ge a dai ezkeen in e e en ziak az e zeko,
osagai nagusien analisia egin zen (P incipal Componen Analysis, PCA),
honela kolo a zaileen espek oek az e u ako bes e gehiga ien espek oe-
kin du en e lazioa az e u e a haien a eko gaineza penak analisian e agina
izan dezakeen az e u nahi izan zen. Analisi ho e a ako, The Unsc am-
ble X (Camo So wa e) so wa ea e abili zen.
2.4. Kalib ake a lo zea
kolo a zaile bakoi za en kalib ake a egi eko kasu bakoi zean espek o-
ik onena eman zuen lase -i u ia e abili zen: E124 e a E122 kolo a zaileak
785 nm-ko lase a ekin neu u zi en, 100-500 mg/L e a 50-400 mg/l-ko kon-50-400 mg/l-ko kon- kon-
zen azio- a ean, hu enez hu en; E133 kolo a zailea, be iz, 532 nm-ko
lase a ekin, 2-500 mg/l-ko kon zen azio- a ean.
Laginak p es a zeko kolo a zailea en u -disoluzio ba en 30 µL an a
Raman seinale ik ema en ez duen kal zio luo u ozko euska i ba en gai-
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954 159
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a
elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
nean ja i zen mik opipe a ekin, e a disoluzioa ai ean leho zen u zi zen,
e az un i xu ako hondakin ba so u a e [7]. E124 e a E122 kolo a zaileen
kasuan espek oak e az una en kanpoko e zean neu u zi en, e a E133 ko-
lo a zailea en kasuan, be iz, e az una en ba uan nahiz kanpoan lo u ako
kalib ake a alde a u zen. kolo a zaile bakoi za en za , kalib ake a osoan
zeha man endu zi en baldin za ins umen alak inka u zi en (esposizio-
denbo a e a lase a en in en si a ea).
Bi kalib ake a mo a bu u u di a: aldagai baka eko e eg esio lineala
e a minimo ka a u pa zialen bidezko e eg esioa (Pa ial Leas Squa es
Reg ession, PLS). Aldagai baka eko kalib ake a ako, hau a u ako ban-
da en al ue a i udika u zen kon zen azioa en au ean, e a ho e a ako,
kolo a zaile bakoi za en za in en si a e handieneko banda auke a u zen.
Banden al ue a en neu ke a omnic 7.2 (Nicole ) so wa ea ekin egin zen.
PLS bidezko kalib ake a The Unsc amble X (Camo So wa e) so wa-
ea ekin egin zen. kalib ake a mo a hone a ako auke a u ako kolo a zai-
lea E133 izan zen; izan e e, emai zen a alean xehe asunez desk iba uko
denez, kalib ake a aldagai baka eko kalib ake an e lazio lineal onena
izan zuen kolo a zailea izanik, bi me odoak alde a u ahal iza eko ana-
li o ap oposa zela e abaki zen. Aldagai ani zeko kalib ake a ako kolo a-
zaile honen za e abili ako espek oak aldagai baka eko kalib ake a ako
e az una en e zean neu u ako espek o be be ak izan zi en. Azkenik,
E133 kolo a zailea en za kon zen azio ezezaguneko disoluzio ba p es-
a u zen, kon zen azio-kalib azio bi kalib ake en zehaz asuna ebalua-
zeko e a alde a zeko.
PLS e eduen egoki asuna e a sendo asuna neu zeko, kalib azioa en ba-
ezbes eko e o e koad a ikoa en e oa (Roo Mean Squa e E o o Ca-
lib a ion, RMSEC) e a balidazioa en ba ezbes eko e o e koad a ikoa en
e oa (Roo Mean Squa e E o o Valida ion, RMSEV) e abili di a, ekua-
zio hauen a abe a de ini uak:
RMSEC =
ˆ
y
!
!yi
( )
2
!
Nkal
1. ekuazioa
RMSEV =
ˆ
y
!
!yi
( )
2
!
N al
2. ekuazioa
Non
RMSEC =
ˆ
y
!
!yi
( )
2
!
Nkal
lagin jakin ba en za PLS e eduak au esandako kon zen azioa
den, e a yi lagin be a en kon zen azio eo ikoa. Nkal e a Nbal kalib azioan
e a balidazioan e abili ako lagin kopu uak di a, hu enez hu en.
2.5. SERS
kolo a zailee a ik lo u ako Raman seinalea hobe zeko asmoz, SERS
bidezko Raman analisia egin zen. Ho e a ako, lehenik e a behin, zila-
ezko nanopa ikulen (AgNPs) sin esia egin zen, zila ni a oa % 99,8
160 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
(AgNo3, PanReac) e a sodio zi a oa (Na3C6H5o7) e abiliz, li e a u an
desk iba u ako p ozedu a ba i ja ai uz [20]. Nanopa ikulak zen i uga u
egin zi en, e a gehiegizko likidoa en ul amo e-ikusgai espek oa neu u
zen 200-800 nm a ean; espek o ho en maximoa 390-420 nm a ean ego-200-800 nm a ean; espek o ho en maximoa 390-420 nm a ean ego- a ean; espek o ho en maximoa 390-420 nm a ean ego-
eak adie aziko du sin e iza u ako nanopa ikulen amaina egokia dela [21].
Behin nanopa ikulak lo u a, euska i ba en gainean (Raman seinale ik ga-
beko kal zio luo u ozko euska ia) 15 µL AgNPs e a 15 µL kolo a zaile
disoluzio (E133) nahas u zi en, e a an a homogeneoa e a u zen gainaza-
lean. ondo en, disoluzioa leho zen u zi zen e az un i xu ako hondakina
so u a e, e a azkenik Raman espek oak neu u zi en e az una en ba nean
e a e zean.
3. EMAITzAK ETA EzTABAIDA
3.1. Kolo a zaileen e a bes e elikagai-gehiga i ba zuen banakako
ka ak e izazioa
2. aulak az e u ako kolo a zaile guz iak e a ho iei dagozkien Raman
espek oak jaso zen di u, seinale ik handiena e a luo eszen zia en in e e-
en zia xikiena eman duen lase -i u ia e abiliz lo uak. 785 nm-ko lase a-
ekin, kolo e go i e a ho iko ia kolo e guz ie ako ongi de ini u ako on o -
dun espek oak lo u ahal izan zi en, ko xinilla (E120) kolo a zailea en za
izan ezik. 532 nm-ko lase a ekin, U din dis i a sua (E133) kolo a zailea
az e zean ondo de ini u ako on o ba baino ez zen lo u espek oan. Ho-
ez gain, Allu a Go ia (E129) e a Azo ubina (E122) kolo a zaileen za
e e espek oak neu u zi en, baina kasu haue an luo eszen zia en e agina
naba men handiagoa zen. o o ha , 532 nm-ko lase ak luo eszen zia han-
diagoa so zen zuen kolo a zaile la anja e a go ie an, e a ho i no mala da,
ene gia handiagoko lase a bai a [22].
ka ak e izazioa en emai zak az e u ondo en, kalib ake a egi eko e a-
biliko zi en kolo a zaileak hau a zeko i izpideak inka u zi en. Hala, in en-
si a e handiko e a ondo de ini u ako on o ak e a luo eszen zia en e agin
xikia zuen espek o du en kolo a zaileak auke a u zi en kuan i ikazio ako.
Hain zuzen e e, 785 nm-ko lase a ekin kalib a zeko auke a u ako kolo-
a zaileak E124 e a E122 izan zi en, e a 532 nm-ko lase a ekin, be iz,
E133 kolo a zailea en kalib ake a egin zen.
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954 161
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a
elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
2. aula. Az e u ako konposa uen za beha u ako Raman banden ze enda.
konposa ua Bandak
E102
(785 nm lase a)
1600 s, 1500m, 1465w-m, 1412w, 1357s, 1264 w, 1212w-m, 1175w-m,
1128s, 1090w, 1042w, 1005 w, 874w, 853(sh), 802w, 766w, 735 w, 707w,
697w, 628w, 613w, 484w
E124
(785 nm lase a)
1573s, 1512m, 1473 w, 1455w, 1437m, 1420(sh), 1400 w, 1360 s, 1298m,
1282(sh), 1237s, 1203m, 1158(sh), 1145w, 1119 w, 1043w, 942w, 692m,
612w, 580w, 500s, 421w
E122
(785 nm lase a)
1583(sh), 1568s, 1550(sh), 151s, 1444s, 1435(sh), 1402w, 1355s, 1332w,
1290(sh), 1274s, 1227m, 1199w, 1156w, 1108w, 1045m, 1000m, 947w,
726m, 679m, 653m, 556w, 530m, 500m, 475(sh), 467s
E122
(532 nm lase a)
1604m, 1568s, 1564(sh), 1549m, 1515m, 1448s, 1406m, 1356m, 1291m,
1276m, 1230m, 1000m, 682m, 529m
E129
(785 nm lase a)
1610m, 1578s, 1546(sh), 1494 s, 1475(sh), 1409 s, 1380s, 1323 s,
1268s- s, 1222 s, 1185m, 1142(sh), 1127m, 1086w, 1075w, 1015w, 975m,
752s, 660w, 635w, 593m, 491s
E129
(532 nm lase a) 1582m, 1495s, 1473m, 1408w, 1380w, 1331w, 1271m, 1216s, 750m
E133
(532 nm lase a)
1613 s, 1578m, 1465m, 1438(sh), 1421m, 1386w, 1357m, 1288w, 1214m,
1170m, 980 w, 914m, 787w, 755 w
ka eina
(785 nm lase a)
1690m, 1645w, 1600m, 1355m, 1330s, 1280m, 1227m, 1056w, 1036 w,
994 w, 920w, 797w-m, 738m, 640m, 628 w, 558 s, 487m, 435m
Azido zi ikoa
(785 nm lase a)
1726w, 1679w, 1442w, 1385m, 1239w, 1166 w, 1075w, 1046w, 940s,
906m, 784 s, 792(sh), 678w, 647 w, 593w, 539w, 408w
F uk osa
(785 nm lase a)
1467m, 1423w, 1269m-s, 1239(sh), 1169m, 1130m, 1077m-s, 1046(sh),
1039m, 976m, 920m, 872s, 816s, 625 s, 589m, 521m, 458m, 414m
Saka osa
(785 nm lase a)
1458m, 1367w, 1347w, 1314w, 1243m, 1157w, 1117s, 1007m, 949w, 919m,
904(sh), 850 s, 635m, 523m
So bi ol
(785 nm lase a)
1446m, 1380m, 1350(sh), 1340w, 1250m, 1233 w, 1138s, 1087s, 1075 w,
1061s, 1020(sh), 989m, 930m, 878 s, 780m, 634m, 507m, 474m, 425m
Glukosa
(785 nm lase a)
1459m, 1376w, 1342s, 1330(sh), 1262m, 1218w, 1144m, 1120 s, 1113(sh)
1070s, 1066(sh), 1054m, 1014w, 1002w, 914s, 842s, 770w, 542 s, 405 s
C bi amina
(785 nm lase a)
1668s, 1656s, 1450w, 1487 w, 1370 w, 1321m, 1298w, 1258m, 1128s,
1113(sh), 1066w, 1028w, 991 w, 874w, 822m-s, 709m, 699m, 628 s, 590m,
567m-s
s: oso inda sua; s: inda sua; m: e aina; w: ahula; w: oso ahula; sh: so balda.
162 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
3.3. Kalib azioa
Aipa u bezala, Raman espek oskopia e abiliz aldagai baka eko kali-
b ake an e a aldagai ani zeko kalib ake an oina i u ako kalib a uak so u
zi en, e a ondo en bi me odoak konpa a u zi en.
3.3.1. Aldagai baka eko e eg esio lineala
3.3.1.1. 785 nm-ko lase a
785 nm-ko lase a ekin, E124 e a E122 kolo a zaileen kalib ake ak
egin zi en, ondo de ini u ako espek oak e a espek o biziak lo u bai zi en.
5 espek o neu u zi en kalib azio-pun u bakoi zeko.
E124 kolo a zailea en kalib ake a ako 1.361 cm–1-eko banda al ue a
neu u zen, in en si a e handieneko seinalea zelako e a uhin-luze a ho e an
gaine ako konposa uek seinale ik ema en ez zu elako. Lo u ako e eg e-
sioa 1. i udian ikus dai eke, e a kalib ake a en kali a e pa ame oak 3. au-
lan jaso di a. I udian ikus dai ekeen moduan, kalib ake a en lineal asuna ez
zen oso ona (R2 = 0.7746), e a, gaine a, naba men zekoa da neu ien e e-
pikako asuna xikia izan zela (% 20-48 a eko doi asuna).
1. i udia. Raman kalib a zeko ku bak, kolo a zaileen Raman banda nagusia-
en al ue a i udika uz eginak: E124 (1.361 cm–1), E122 (1.047 cm–1) e a E133
(1.614 cm–1). E133 kolo a zaile ako, e az una en e zean e a ba uan neu u ako
kalib a ze-ku bak i udika zen di a.
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954 163
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a
elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
E122 kolo a zailea en kalib ake a lo zeko 1.047 cm–1 banda-al ue a
neu u zen, e a lo u ako seinalea kon zen azioa en au ean i udika u zen
(1. i udia). kasu hone an, ez da e abili banda ik sendoena, baina 1. i u-
dian ikus dai ekeen moduan kalib azio le oa so zeko e abil dai eke. Lo -
u ako kalib ake a en a e lineala 50-400 mg L–1-ekoa zen, zehaz asuna
% 25ekoa e a lineal asuna au eko kolo a zailea ekin lo u akoa baino ho-25ekoa e a lineal asuna au eko kolo a zailea ekin lo u akoa baino ho- e a lineal asuna au eko kolo a zailea ekin lo u akoa baino ho-
bea (R2 = 0,9403). kali a e pa ame o hauek 3. aulan jaso di a. Ga an zi-
sua da azpima a zea Raman espek oskopian kalib ake a zuzenak lo zea
zaila dela, e a, be az, balio hauek egoki za jo dai ezke bai zehaz asune-
ako, bai lineal asune ako e e [7].
3.3.1.2. 532 nm-ko lase a
532 nm-ko lase a ekin E133 kolo a zailea en kalib ake a baka ik egin
ahal izan zen (ondo de ini u ako bandak e a luo eszen zia gu xi zi uen ko-
lo a zaile baka a da), e a ho e a ako, 1.614 cm–1-eko banda en al ue a
neu u zen. 2 e a 100 mg/L a eko kon zen azio a ean egin zen kalib a-
ke a. kalib azio-pun u bakoi zeko 18 neu i ha u zi en; izan e e, neu ke an
ikusi zen kolo a zaile honekin lo u ako balioen a eko desbide a ze es an-
da a xikiagoa zela bes e kolo a zaileekin ha u akoak baino, e a e epika-
ga i asuna egiaz a u nahi izan zen,. E az una en e zean egindako kalib a-
ke an % 14ko ba ez bes eko aldakun za-koe izien ea lo uz. kasu hone an
seinalea kon zen azioa en au ean i udika zean joe a loga i mikoa duen
i udia lo u zen (R2 = 0,9897). Po ae a loga i miko hau linea iza zeko as-
moz kalib ake a kalkula zeko seinale ins umen ala kon zen azioa en lo-
ga i moa en au ean i udika u zen zuzenean e a modu hone an lo u ako
e eg esio linea en za R2 = 0.9997 balioa lo u zen (1. i udia). kalib a-
ke a honekin E133 kolo a zaile en za lo u ako doi asuna ona izan zen
(RSD = %7, ikus 3. aula).
o ain a e azaldu ako emai zak e az una en e zean neu u ako espek-
oei lo u akoak di a; izan e e, li e a u an adie azi akoa i ja aiki, ho i da
e az una so zeko p ozesuan kolo a zaile gehien pila zen den gunea, e a,
be az, seinaleak neu zeko gune egokiena kasu hone an. Hala e e, lo -
u ako emai ze an kuan i ikazioa en goiko mugan (100 mg/l- ik go ako
kon zen azioe a ako) lineal asuna gal zen zela ikusi zen. Ho en ze ga ia
2. i udia az e uz ule dai eke. Han, naba mena da kon zen azioa handi ua
ahala e az una en e za handi u egi en dela; ho ela, kon zen azio xikie-
an lase a en e emua kolo a zaileak osa zen duen e az una en e za baino
handiagoa da, baina kon zen azio handie an e az una en e za lase ak
ha zen duen e emua baino zabalagoa da. Be az, kon zen azio jakin ba-
e ik au e a seinalea ia kons an e man enduko da, e a lineal asuna galdu
egingo da.
170 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
4. onDoRIoAK
Raman espek oskopiak elikagai-kolo a zaile desbe dinak iden i ika u
e a kuan i ika zeko duen e abilga i asuna az e u da. Ho e a ako, kolo a-
zaile bakoi za ekin e abil zeko lase ik onena iden i ika u zen e a kolo a-
zaile ba zuen e a bes e elikagai gehiga i ba zuen espek oen libu u egia
osa u da.
ondo en, E124 e a E122 kolo a zaileen de e minazio ako lehen hu -
bilke a ba egi ea lo u da 785 nm-ko lase a e abiliz, banden al ue a e a
kolo a zaile kon zen azioa en a ean e lazio lineala lo uz. Bes alde,
532 nm-ko lase a e abiliz E133 kolo a zailea en de e minazio ako alda-
gai baka eko e a aldagai ani zeko kalib ake a e eduak kalkula u di a. Bi
kasue an emai za onak lo u di a lineal asuna i dagokionez (R2 > 0.90), e a
lo u ako zehaz asun- e a de ekzio-mugak eknika honekin ohikoak di en
balioe an sa u di a.
SERS e ek ua i dagokionez, E133 kolo a zaile en Raman seinalea en
in en si a ea handi u zela ikusi da zila nanopa ikulen p esen zian, baina
ez da lo u seinalea en e a kon zen azioa en a eko e lazio linealik. SERS
e ek ua en e ep oduziga i asuna hobe zeko, u e nanopa ikulak az e zea
auke a ba izan dai eke, bai e a bes e sin esi bide ba zuk ike zea e e.
kimiome ia e abil zeak kolo a zaileen analisia oz opa u dezake en
pa ame o ins umen alak iden i ika zea ahalbide u du. Espek oak PCA
bidez analiza zean age ian ge a u da luo eszen ziak kolo a zaile e a
gehiga ien espek oan duen e agin handia e a da uen au e a amendu
egokiak duen ga an zia. Bes alde, E133 kolo a zailea en de e mina-
zio ako PLS algo i moa aplika u denean, ez da hobekun za naba menik
lo u espek oen eskuzko in eg a zea saihes eak daka en e oso asunaz
ha a ago.
Ho i guz ia kon uan ha u a, e a kon uan ha uz Eu opa Ba asunak
E133 kolo a zailea en za u a e a ba azkie an eza i ako gehieneko dosia
200 mg/L dela [10], e a kolo a zaile honen za lan hone an lo u ako LoQ
1,1 mg/L dela, ondo ioz a dai eke Raman espek oskopia elikagai-kolo a-
zaileak kuan i ika zeko e o kizun handiko eknika dela.
5. ESKER onAK
Lan honek DEMoRA (PID2020-113391GB-I00) di u-lagun za jaso du,
es a uko ike ke a-agen ziak inan zia zen duena.
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.22954 171
Raman espek oskopia en e abilga i asuna en az e ke a
elikagaien kolo a zaileak kuan i ika zeko
BIBLIoGRAFIA
[1] Elikagai-gehiga iak. Esku aga i: h ps://webga e.ec.eu opa.eu/ oods_sys-
em/main/?sec o =FAD&au h=SANCAS. 2021.
[2] Pa l a m e n o eu o P e o . 2019. «Réglamen o (UE) 2019/800 de la comisión».
1331-1333.
[3] an a S a S a K i , e. G., Ka n a K i S , C. D., Pa P P a S , C., ma G G i , l., za l a C a i n , a.,
Ca m o n a , m., al o n S o , G. L. e a Po l i S S i o u , M. G. 2010. «Quan i ica ion o
c oce in es e s in sa on (C ocus sa i us L.) using Raman spec oscopy and
chemome ics». J. Ag ic. Food Chem., 58, 6011-6017.
[4] Be n D o u l a , ., Go B e C h , a., mo u l i n , B., o G e , J. M. e a Be l l o n -ma u -
e l , V. 2015. «Imp o emen o he chemical con en p edic ion o a model
powde sys em by educing mul iple sca e ing using pola ized ligh spec-
oscopy». Appl. Spec osc., 69, 95-102.
[5] hoSKe , B. S. 2018. «Demons a ing P inciples o Spec opho ome y by
Cons uc ing a Simple, Low-Cos , Func ional Spec opho ome e U ilizing
he Ligh Senso on a Sma phone». J. Chem. Educ., 95, 178-181.
[6] al B i z u , G., Be a S a e , i., Bo D a G a a y , a., DÁ V i l a , S., e a Ja i m e , E. 2021.
«I udi Digi alen Analisia: espek o o ome oa o dezka zen». EKAIA Euskal
He iko Unibe si a eko Zien zia e a Teknologia Aldizka ia, 39, 189-209.
[7] Gu K o w S K y , J. C., xie, ., Ga o , S., Qu, Y. e a he, L. 2018. «Rapid iden i i-
ca ion o a i icial and na u al ood colo an s wi h su ace enhanced Raman
spec oscopy». Food Con ol, 92, 267-275.
[8] ya o , y., wa n G , w., i a n , K., in G a m , w. m., Ch e n G , J., Qu, l., li, h.,
ha n , C. 2018. «Highly ep oducible and sensi i e sil e nano od a ay o
he apid de ec ion o Allu a Red in candy». Spec ochim. Ac a - Pa A Mol.
Biomol. Spec osc., 195, 165-171.
[9] lo h u m i , S., le e , h., Kim, m.S., Qin, J., Ka n D P a l , l. m., Ba e , h., a h m a n ,
a., Ch o , B. k. 2018. «Calib a ion and es ing o a Raman hype spec al ima-
ging sys em o e eal powde ed ood adul e a ion». PLoS One, 13, 1-17.
[10] Pa lamen o eu oPeo. 2011. «Réglamen o (UE) 1129/2011 de la comi-
sión».
[11] al m e i D a , m. ., S e P h a n i , ., Sa n o S , F. Do S e a ol i V e i a , L. F. C. De.
2010. «Spec oscopic and Theo e ical S udy o he «Azo» -Dye E124 in
Condensa e Phase: E idence o a Dominan Hyd azo Fo m». J. Phys. Chem.,
114, 526-534.
[12] Co S a n i n i , i., Ve n e a n D a , m., P i e o - a B o a D a , n., Be l l o -Gu l e , L.,
e a ma n u e l , J. 2016. «Compa ison o semiquan i ica ion expe imen al me-
hodologies using mic o-Raman spec oscopy: PALME so wa e as an al e -
na i e ool o he s udy o sal e lo escence». Jou nal o Raman Spec os-
copy, 42, 1415-1421
[13] y G u l a , a., ma J z n e , K., ma z e C , K. m., Ka C z o , a., Pi l a C z y K , M., e a
Ba a n S K a , M. 2013. «Raman spec oscopy o p o eins: a e iew». Jou nal
o Raman Spec oscopy, 44, 1061-1076.
172 Ekaia, 2022, 42, 155-172
Iñaki Vázquez-de la Fuen e, Nago e P ie o-Taboada,
Mi en Os a-Belda ain, Juan Manuel Mada iaga
[14] Cz a m a a , K., ma J z n e , K., Pa C i a , m. z., Ko C h a n , K., Ka C z o , A., e a Ba-
a n S K a , M. 2014. «Raman spec oscopy o lipids: a e iew». Jou nal o Ra-
man Spec oscopy, 46, 4-20.
[15] Po G i e e -Ve m a a K , S., ma l e D i , n., wa G n e , n., Va n he e D e n , J. h. P.,
Va n G i e K e n , R., e a Po G i e e , J. H. 2011. «Raman spec oscopy o he
analysis o coal: a e iew». Jou nal o Raman Spec oscopy, 42, 123-129.
[16] D. Be S a n i , P.P. lo i C i , 2016 Raman spec oscopy o mine als and mine al
pigmen s in a chaeome y, J. Raman Spec osc., 47, 499-530.
[17] P. VanDenaBeele. 2013. P ac ical Raman spec oscopy: an in oduc ion,
Wiley, Chiches e (Uk).
[18] R.S. Da S , y. K. aG awal. 2011 «Raman spec oscopy: Recen ad ance-
men s, echniques and applica ions». Vib. Spec osc., 57163-176.
[19] UCL Ch e m i S y . A ailable a : h p://www.chem.ucl.ac.uk/ esou ces/ aman/.
2010.
[20] Bo n S a K , J., ma y a n D i , J., h ø G e S e n , a., S e n S u D ma S e i n , E. e a ma-
halinGam, U. 2011. «Chemical syn hesis o sil e nanopa icles o sola
cell applica ions». Phys. S a us Solidi Cu . Top. Solid S a e Phys., 8, 924-
927.
[21] So l o m o n , M. M., e a um o e n , S. A. 2016. «In-si u p epa a ion, cha ac e i-
za ion and an ico osion p ope y o polyp opylene glycol/sil e nanopa i-
cles composi e o mild s eel co osion in acid solu ion». Jou nal o Colloid
and In e ace Science, 462, 29-41.
[22] we i , D., Ch e n , S., e a liu, Q. 2015. «Re iew o Fluo escence Supp ession
Techniques in Raman Spec oscopy». Applied Spec oscopy Re iews, 50,
387-406.
[23] ai, y. Jie, li a n G , P., wu, y. x., Do n G , Q. m., li, J. B., Ba i , y., xu, B. J.,
yu, Z. e a ni, D. 2018. «Rapid quali a i e and quan i a i e de e mina ion o
ood colo an s by bo h Raman spec a and Su ace-enhanced Raman Sca e-
ing (SERS)». Food Chem., 241, 427-433.
