Esplorazione del riso: applicazioni del microscopio elettronico a scansione (SEM).
Per cominciare, cosa sono il riso invecchiato e il riso novello? Il riso invecchiato o riso vecchio non è altro che riso stoccato che viene conservato a stagionare per uno o più anni. D'altra parte, il riso nuovo è quello prodotto da raccolti appena raccolti. Rispetto all'aroma fresco del riso novello, il riso invecchiato è leggero e insapore, il che è essenzialmente un cambiamento nella struttura morfologica microscopica interna del riso invecchiato.
I ricercatori hanno analizzato il riso novello e quello invecchiato utilizzando il microscopio elettronico a scansione di filamenti di tungsteno CIQTEK SEM3100. Vediamo come differiscono nel mondo microscopico!
Microscopio elettronico a scansione con filamento di tungsteno CIQTEK SEM3100
Figura 1 Morfologia della frattura in sezione trasversale del riso nuovo e invecchiato
Innanzitutto, la microstruttura dell'endosperma del riso è stata osservata da SEM3100. Dalla Figura 1, si può vedere che le cellule dell'endosperma del riso novello erano lunghe cellule prismatiche poligonali con grani di amido avvolti al loro interno, e le cellule dell'endosperma erano disposte a forma di ventaglio radiale con il centro dell'endosperma come cerchi concentrici, e le cellule dell'endosperma del riso novello. le cellule dell'endosperma al centro erano più piccole rispetto alle cellule esterne. La struttura dell'endosperma radiale a forma di ventaglio del riso nuovo era più evidente di quella del riso invecchiato.
Figura 2 Morfologia microstrutturale dell'endosperma centrale del riso novello e del riso invecchiato
Un’ulteriore osservazione ingrandita del tessuto centrale dell’endosperma del riso ha rivelato che le cellule dell’endosperma nella parte centrale del riso invecchiato erano più rotte e i granuli di amido erano più esposti, rendendo le cellule dell’endosperma disposte radialmente in una forma sfocata.
Figura 3 Morfologia microstrutturale del film proteico sulla superficie del riso nuovo e invecchiato
Il film proteico sulla superficie delle cellule dell'endosperma è stato osservato ad alto ingrandimento utilizzando i vantaggi del SEM3100 con imaging ad alta risoluzione. Come si può vedere dalla Figura 3, sulla superficie del riso nuovo si poteva osservare una pellicola proteica, mentre la pellicola proteica sulla superficie del riso invecchiato era rotta e presentava diversi gradi di deformazione, con conseguente esposizione relativamente chiara del granulo di amido interno forma dovuta alla riduzione dello spessore del film proteico superficiale.
Figura 4 Microstruttura dei granuli di amido dell'endosperma del riso novello
Le cellule dell'endosperma del riso contengono amiloplasti singoli e composti. Gli amiloplasti a grano singolo sono poliedri cristallini, spesso sotto forma di grani singoli con angoli smussati e evidenti lacune con gli amiloplasti circostanti, contenenti principalmente regioni cristalline e amorfe formate da amilosio a catena lineare e ramificata [1,2]. Gli amiloplasti a grani complessi sono di forma angolare, densamente disposti e strettamente legati agli amiloplasti circostanti. Gli studi hanno dimostrato che i chicchi di amido del riso di alta qualità esistono principalmente come chicchi complessi [3]. Osservando le cellule dell'endosperma del nuovo riso, come mostrato nella Figura 4, i chicchi di amido esistevano per lo più sotto forma di chicchi composti. I grani di amido composti erano di forma angolare e strettamente legati ai grani di amido circostanti, mostrando la struttura dell’endosperma del riso di alta qualità.
La qualità del riso tende a cambiare durante la conservazione. All’aumentare del tempo di conservazione, la durezza del riso aumenta, la viscosità e l’elasticità diminuiscono e il gusto si deteriora, questi cambiamenti di qualità sono strettamente correlati alle caratteristiche morfologiche e strutturali come la forma e la disposizione delle cellule dell’endosperma [4].
La microstruttura di un materiale determina le sue varie proprietà, e sono queste differenze nella microstruttura che fanno sì che il riso che mangiamo ogni giorno presenti valori di gusto diversi. La microscopia elettronica a scansione, come strumento di analisi microscopica, non solo consente varie forme di osservazione dei materiali alimentari, ma fornisce anche una base affidabile per la ricerca alimentare e svolge un ruolo importante nei test di sicurezza alimentare e nel miglioramento della qualità.
Riferimenti.
[1] Mohapatra D, Bal S. Qualità di cottura e attributi strutturali strumentali del riso cotto per diverse frazioni di macinazione [J]. Giornale di ingegneria alimentare, 2006, 73(3):253-259.
[2] Zhou Xianqing, Zhang Yurong, Li Rit. Cambiamenti microstrutturali dell'endosperma del riso japonica in diverse condizioni di conservazione simulate [J]. Giornale di ingegneria agraria, 2010(5):6.
[3] Fu Wenying, Xiang Yuanhong. Microstruttura dell'endosperma di riso commestibile di alta qualità[J]. Giornale dell'Università Agraria di Hunan: Edizione di scienze naturali, 1997, 23(5):8.
[4] Xu M, Cheng WD, Cai XH et al. Effetto della conservazione sulla struttura dell'amido e sul contenuto del riso[J]. Bollettino Agronomico Cinese, 2005, 21(6):113-113.
CIQTEK SEM5000 è un microscopio elettronico a scansione a emissione di campo con capacità di imaging e analisi ad alta risoluzione, supportato da numerose funzioni, beneficia del design avanzato della colonna ottica elettronica, con tecnologia tunnel del fascio di elettroni ad alta pressione (SuperTunnel), bassa aberrazione e non immersione lente dell'obiettivo, raggiunge immagini ad alta risoluzione a bassa tensione, è anche possibile analizzare il campione magnetico. Con la navigazione ottica, le funzionalità automatizzate, l'interfaccia utente di interazione uomo-computer attentamente progettata e il funzionamento e il processo di utilizzo ottimizzati, non importa se sei un esperto o meno, puoi iniziare rapidamente e completare il lavoro di imaging e analisi ad alta risoluzione.
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Saperne di piùStabile, versatile, flessibile ed efficiente Il CIQTEK SEM4000X è un microscopio elettronico a scansione a emissione di campo (FE-SEM) stabile, versatile, flessibile ed efficiente. Raggiunge una risoluzione di 1,9 nm a 1,0 kV e affronta facilmente le sfide dell'imaging ad alta risoluzione per vari tipi di campioni. Può essere aggiornato con una modalità di decelerazione a ultra-raggio per migliorare ulteriormente la risoluzione a bassa tensione. Il microscopio utilizza la tecnologia multi-rivelatore, con un rilevatore di elettroni (UD) in colonna in grado di rilevare segnali SE e BSE fornendo allo stesso tempo prestazioni ad alta risoluzione. Il rilevatore di elettroni montato sulla camera (LD) incorpora cristalli scintillatori e tubi fotomoltiplicatori, offrendo sensibilità ed efficienza più elevate, ottenendo immagini stereoscopiche di qualità eccellente. L'interfaccia utente grafica è intuitiva e presenta funzioni di automazione come luminosità e contrasto automatici, messa a fuoco automatica, stigmatizzatore automatico e allineamento automatico, consentendo l'acquisizione rapida di immagini ad altissima risoluzione.
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Saperne di piùMicroscopio elettronico a scansione a emissione di campo (FE-SEM) con colonne a fascio ionico focalizzato (FIB) Il microscopio elettronico a scansione a fascio ionico focalizzato CIQTEK DB550 (FIB-SEM) è dotato di una colonna a fascio ionico focalizzato per la nanoanalisi e la preparazione dei campioni. Utilizza la tecnologia ottica elettronica "super tunnel", bassa aberrazione e design dell'obiettivo non magnetico e ha la funzione "bassa tensione, alta risoluzione" per garantire le sue capacità analitiche su scala nanometrica. Le colonne ioniche facilitano una sorgente ionica di metallo liquido Ga+ con fasci ionici altamente stabili e di alta qualità per garantire capacità di nanofabbricazione. DB550 è una workstation di nano-analisi e fabbricazione all-in-one con un nano-manipolatore integrato, un sistema di iniezione del gas e un software GUI intuitivo.
Saperne di piùLa microscopia elettronica a scansione a emissione di campo ad altissima risoluzione (FESEM) sfida i limiti Il CIQTEK SEM5000X è un FESEM ad altissima risoluzione con design ottimizzato della colonna ottica elettronica, che riduce le aberrazioni complessive del 30%, ottenendo una risoluzione ultraelevata di 0,6 nm a 15 kV e 1,0 nm a 1 kV . La sua alta risoluzione e stabilità lo rendono vantaggioso nella ricerca avanzata sui materiali nanostrutturali, nonché nello sviluppo e nella produzione di chip IC semiconduttori a nodi ad alta tecnologia.
Saperne di piùAlta risoluzione a bassa eccitazione Il CIQTEK SEM5000Pro è un microscopio elettronico a scansione a emissione di campo Schottky (FE-SEM) specializzato in alta risoluzione anche con bassa tensione di eccitazione. L'impiego di un'avanzata tecnologia ottica elettronica "Super-Tunnel" facilita un percorso del raggio privo di crossover insieme a un design di lenti composte elettrostatiche-elettromagnetiche. Questi progressi riducono l'effetto di carica spaziale, minimizzano le aberrazioni dell'obiettivo, migliorano la risoluzione dell'immagine a bassa tensione e raggiungono una risoluzione di 1,2 nm a 1 kV, che consente l'osservazione diretta di campioni non conduttivi o semiconduttivi, riducendo efficacemente il campione danno da irradiazione.
Saperne di piùMicroscopio elettronico a scansione ad alta velocità per l'imaging su scala incrociata di Campioni di grandi volumi CIQTEK HEM6000 tecnologie per strutture come il cannone elettronico a corrente a fascio largo ad alta luminosità, il sistema di deflessione del fascio di elettroni ad alta velocità, la decelerazione dello stadio campione ad alta tensione, l'asse ottico dinamico e l'obiettivo combinato elettromagnetico ed elettrostatico a immersione per ottenere un'acquisizione di immagini ad alta velocità garantendo al tempo stesso una risoluzione su scala nanometrica. Il processo operativo automatizzato è progettato per applicazioni quali un flusso di lavoro di imaging ad alta risoluzione su grandi aree più efficiente e intelligente. La velocità di imaging può raggiungere oltre 5 volte più velocemente di un microscopio elettronico a scansione a emissione di campo convenzionale (FESEM).
Saperne di piùMicroscopio elettronico a scansione a emissione di campo analitico (FESEM) a fascio largo I CIQTEK SEM4000Pro è un modello analitico di FE-SEM, dotato di un cannone elettronico ad emissione di campo Schottky ad alta luminosità e lunga durata. Il design della lente elettromagnetica a 3 stadi offre vantaggi significativi in applicazioni analitiche come EDS/EDX, EBSD, WDS e altro ancora. Viene fornito di serie con una modalità a basso vuoto e un rilevatore di elettroni secondari a basso vuoto ad alte prestazioni, nonché un rilevatore di elettroni retrodiffusi retrattile, che favorisce l'osservazione di campioni scarsamente conduttivi o non conduttivi.
Saperne di piùMicroscopio elettronico a scansione con filamento di tungsteno di nuova generazione Il CIQTEK SEM3300 microscopio elettronico a scansione (SEM) incorpora tecnologie come l'ottica elettronica "Super-Tunnel", rilevatori di elettroni interni e obiettivi composti elettrostatici ed elettromagnetici. Applicando queste tecnologie al microscopio a filamento di tungsteno, il limite di risoluzione di lunga data di tale SEM viene superato, consentendo al SEM del filamento di tungsteno di eseguire attività di analisi a bassa tensione precedentemente ottenibili solo con SEM a emissione di campo.
Saperne di piùMicroscopio elettronico a trasmissione a emissione di campo (TEM) da 120 kV 1. Spazi di lavoro divisi: Gli utenti utilizzano TEM in una stanza divisa con comodità riducendo le interferenze ambientali al TEM. 2. Elevata efficienza operativa: Il software designato integra processi altamente automatizzati, consentendo un'interazione TEM efficiente con il monitoraggio in tempo reale. 3. Esperienza operativa migliorata: Dotato di un cannone elettronico a emissione di campo con un sistema altamente automatizzato. 4. Elevata espandibilità: Sono presenti interfacce sufficienti riservate agli utenti per l'aggiornamento a una configurazione superiore, che soddisfa diversi requisiti applicativi.
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