紅外光譜在食品檢測中的應用

　紅外光譜技術是一種新型的無損檢測技術，在食品檢測中發揮著良好的效用。應用紅外光譜技術可以直接對食品進行檢測，而且檢測效率較高，檢測成本較低，汙染程度較小。因此，適當紅外光譜技術在食品檢測中的應用具有非常重要的意義(yi) 。
 

　　紅外光譜的檢測原理
 

　　紅外光譜是一種分子吸收光譜，主要包括近紅外檢測(0.75-2.5μm)、中紅外檢測(2.5-25μm)、遠紅外檢測(25-1000μm)三個(ge) 區段。食品樣本受到頻率連續變化的紅外光照射後，其分子會(hui) 吸收一定頻率紅外光輻射。隨後由振動運動(或轉動運動)引起分子偶極矩變化，終形成紅外吸收光譜。紅外光譜中存在於(yu) 一個(ge) 區域內(nei) ，這個(ge) 區域的構造類似於(yu) 指紋，這個(ge) 區域能夠排除幹擾，反映分子間的細微差別。通過對區域中不同吸收峰化學基團進行對比分析，可判定化合物的結構和狀態，進而確定食品性質。
 

　　食品檢測中紅外光譜的應用進展
 

　　目前應用於(yu) 食品檢測領域的紅外光譜技術主要為(wei) 近紅外檢測和中紅外檢測。
 

　　近紅外檢測應用進展
 

　　近紅外檢測將計算機技術、光譜測量技術、基礎測試技術與(yu) 化學計量學技術進行了有機整合，成為(wei) 獨立的食品檢驗模塊。近紅外檢測在食品檢測中的應用主要包括肉類安全性、糧食安全性、食用油安全性、酒類安全性、茶葉安全性、乳製品安全性等模塊。如利用近紅外光譜檢測技術，可對黑木耳、銀耳等食用菌，或者不同區域生產(chan) 的山藥樣本進行紅外檢測分析。
 

　　中紅外檢測應用進展
 

　　中紅外檢測在食品檢測領域中可檢測食用油組分、糧食成分及肉製品中反式脂肪酸含量。如根據油脂中多次甲基鏈C-O、C-H在中紅外光譜振動方式、振動頻率差異。利用中紅外光譜主成分分析方式，可區別葵花油、玉米油、菜籽油及橄欖油在1800-1000-1輻射區域內(nei) 變化；通過液體(ti) 油樣光纖分析，還可以確定食品摻假情況。
 

　　紅外光譜在食品定量分析中的應用
 

　　一方麵，基於(yu) 近紅的食品定量分析主要通過多個(ge) 食品樣本的識別，在4200-4800nm-1波段內(nei) 對食品各組分含量，進行小二乘定量模型的構建。通過對多個(ge) 食品預測組分含量與(yu) 參考含量的對比分析，可有效判定被檢測食品組分含量的超標情況。如利用傅裏葉紅外變化模型，向槐花蜜、油菜蜜中摻加5.0%的麥芽糖漿，利用競爭(zheng) 性自適應重加權算法，構建蜂蜜的麥芽糖漿含量定量模型。通過對兩(liang) 樣本定量模型方根對比分析，可確定兩(liang) 種蜂蜜的麥芽糖漿摻加含量。在此基礎上，檢測人員可進一步拓展檢測範圍，即向槐花蜜中摻加不同含量的麥芽糖漿，配成100個(ge) 蜂蜜樣本，在305-2100nm-1範圍內(nei) 采集近紅外反射光譜。隨後利用主成分分析方法，對近紅外光譜內(nei) 的數據進行匯總、整合，以蜂蜜麥芽糖含量定量模型構建的方式，對定量模型的交叉驗證相關(guan) 係數及均方根誤差進行逐一分析，從(cong) 而確定蜂蜜摻加麥芽糖漿的比例。
 

　　另一方麵，利用中紅外檢測進行食品定量分析，主要利用統計學、模型參數估計、化學信號處理、定量構效關(guan) 係、人工智能、實驗設計優(you) 化等化學計量方法，提取食品特征，構建食品參數模型，從(cong) 而達到定量分析的目的。以中紅外檢測在食品反式脂肪酸含量測定中的應用為(wei) 例，實驗主要利用lv仿-甲醇提取法，提取食品中的脂肪。然後利用甲醇-BF3將食品中的脂肪進行快速甲脂化。食品脂肪甲酯化後，在Avatar 375傅裏葉變換紅外光譜儀(yi) 內(nei) ，對食品中反式脂肪酸含量進行定量分析，可達到90.2%-102.3%回收率。
 

　　紅外光譜檢測需要多少錢
 

　　紅外光譜檢測應用十分廣泛，但實際每次檢測費用並不是很高。根據待測樣品的實際情況，收費一般從(cong) 幾百到上千元不等。因此紅外光譜儀(yi) 可以作為(wei) 日常家居生活中常用的分析方法，幫助我們(men) 更安全更健康的生活。國家相關(guan) 實驗室和機構都廣泛采用紅外光譜儀(yi) 進行快速檢測，從(cong) 而保證民生安全同時打擊製假分子。
 

　　食品特別是農(nong) 產(chan) 品的質量和安全問題是人們(men) 普遍關(guan) 注的問題。為(wei) 有效處理食品安全問題，相關(guan) 人員可根據食品類型，合理利用近紅外檢測和中紅外檢測技術，從(cong) 定性、定量兩(liang) 個(ge) 方麵，分析食品組分和結構，保證食品摻假問題的及早發現和處理，為(wei) 我國食品行業(ye) 的健康發展提供保障。