紅外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

2017-12-25 12:17:34 來源：食品安全導(dǎo)刊

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　　隨著紅外光譜技術(shù)的日漸成熟，該技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用也日漸廣泛。食品中的水、脂肪以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)在紅外線區(qū)域范圍內(nèi)具有吸收光譜的特征，因而紅外光譜技術(shù)在食品檢測中具有良好的應(yīng)用效果。本文分析了紅外光譜技術(shù)的原理和特征，并就其在食品檢測中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望可以為我國食品檢驗分析中紅外光譜儀的引進(jìn)提供參考。

　　紅外光譜具有顯著的指紋特征，任何被檢測物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及成分含量中出現(xiàn)變化時都可以被紅外光譜技術(shù)檢測出來?；旌衔锍煞峙c其紅外光譜之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，當(dāng)混合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，其紅外光譜的形式也會隨之發(fā)生變化。食品本身的成分組成較為復(fù)雜，作為典型混合物利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行檢測時可以通過不同的混合物樣品實現(xiàn)食品的鑒別與成分檢測。純化合物之間的紅外光譜會存在明顯的差異，直接觀察化合物的紅外光譜圖便可以對其進(jìn)行區(qū)分和辨別，但是混合物的成分構(gòu)成往往較為復(fù)雜，因而紅外光譜圖所顯示的差異性就不夠顯著，這時就需要借助其他分辨能力更強的技術(shù)配合紅外光譜技術(shù)使用，以實現(xiàn)樣品的鑒別。

　　食品檢測中紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用

　　近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用。目前的技術(shù)水平已經(jīng)可以將近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用在不同食品的成分檢測中，例如檢測牛奶中是否有還原奶的摻入，相關(guān)技術(shù)人員可以建立起相應(yīng)的還原奶鑒別模型，將還原奶的摻入量設(shè)置在20%和50%，利用判別分析法進(jìn)行模型的判別，正確率分別為90%和100%。與此同時對原料奶的pH值和酸度構(gòu)建最小二乘法的定量模型校正模型，使兩類預(yù)測值的平均誤差控制的0.005以下。光譜數(shù)據(jù)的處理方法一般為多元散射校正法，可以結(jié)合偏最小二乘法建立檢測樣品的氯毒素殘留的定量分析校正模型，利用縮減模型對牛奶樣品的氯毒素含量進(jìn)行預(yù)測，在實際的食品檢測中取得了良好的應(yīng)用效果。

　　定量檢測。僅僅利用紅外光譜技術(shù)很難完全實現(xiàn)食品樣品的檢測分析，這時就需要借助化學(xué)計量學(xué)方法進(jìn)行樣品特征的提取和模型的建立。食品檢測中紅外光譜技術(shù)的定量檢測常被用在油脂類食品的品質(zhì)解析項目中，利用碘值可以對食品樣品中油脂脂肪酸的不飽和程度進(jìn)行判斷，酸值可以對食品中油脂的酸敗程度進(jìn)行判別，過氧化值可以對食品的氧化程度進(jìn)行分析，可以通過對食品油中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量值的測定分析其品質(zhì)，判斷該食品的質(zhì)量。通過常規(guī)的檢測方法對上述數(shù)值進(jìn)行測定時需要用到大量的化學(xué)樣品，且需要食品樣品較多，測定所需的時間也并非固定的，因而需要大量的物力和人力成本的投入，而通過化學(xué)計量學(xué)方法與紅外光譜技術(shù)構(gòu)建校正模型之后便可以對油脂類食品中的過氧化值、油脂碘值以及酸值等參數(shù)進(jìn)行快速的檢測，提高食品檢測的效率和準(zhǔn)確性。

　　定性鑒別。利用FTIR食品加測技術(shù)對銀耳、黑木耳以及黑牛肝菌三種食用菌進(jìn)行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)這三種菌類的光譜反應(yīng)存在明顯的差異。對這三種食用菌樣品紅外光譜技術(shù)得出的譜峰數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)銀耳與黑木耳的譜峰最為接近，而黑牛肝菌的譜峰與上述兩種樣品的差異較為明顯。通過吸收強度數(shù)據(jù)的分析可以直接對黑木耳和銀耳進(jìn)行區(qū)分。將主要成分分析法與紅外線指紋圖譜技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以對道地山藥和普通山藥進(jìn)行區(qū)分，二線線性投影圖是聚類分析的主要形式，對該圖進(jìn)行分析，結(jié)果更加直觀，而且可以對聚類作用進(jìn)行明確的區(qū)分。

　　紅外光譜技術(shù)綜合了化學(xué)計量學(xué)技術(shù)、基礎(chǔ)測試技術(shù)、計算機技術(shù)及光譜測量技術(shù)，憑借其快捷、無損、無污染的特點得到了越來越多的研究者的青睞，在現(xiàn)代食品檢測中的應(yīng)用也呈現(xiàn)出快速上升的趨勢，紅外光譜技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域中有著廣闊的發(fā)展前景。

　　郝童斐廣饒縣檢驗檢測中心