試論食品檢測(cè)中紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用

□ 黃思敏 惠州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所

1 引言

食品安全問(wèn)題頻發(fā)暴露了我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的不足，這已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，如果不加以重視則必然會(huì)影響社會(huì)的安定和諧，破壞來(lái)之不易的大好發(fā)展局面。因此，食品安全主管部門必須加強(qiáng)食品檢測(cè)工作，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新和引入新技術(shù)來(lái)提升檢測(cè)水平。紅外光譜技術(shù)正是其中非常有效的一種技術(shù)手段，加強(qiáng)對(duì)其的研究和應(yīng)用工作對(duì)保證食品安全意義重大。本文對(duì)紅外光譜技術(shù)的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步就其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，希望能為業(yè)內(nèi)同行提供一定的參考和借鑒。

2 紅外光譜技術(shù)概述

當(dāng)用紅外光照射物質(zhì)時(shí)，若物質(zhì)分子中某一個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率與紅外光頻率一致，則分子就可以吸收能量，使得其從原本的基態(tài)振動(dòng)能級(jí)躍遷到更高能級(jí)，同時(shí)該處波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收。紅外光譜技術(shù)就是利用以上原理，按照分子內(nèi)部原子間的相對(duì)振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)分子結(jié)構(gòu)的確定。而分子結(jié)構(gòu)一旦確定，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)化合物的鑒別和檢測(cè)目的。該技術(shù)又可以進(jìn)一步細(xì)分為遠(yuǎn)紅外光譜技術(shù)、近紅外光譜技術(shù)和傅里葉變換紅外光譜技術(shù)等，這些技術(shù)都有其各自特點(diǎn)，有的定性鑒別效果好，有的可以與其他手段結(jié)合做定量分析，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)食物的特點(diǎn)和檢測(cè)需求進(jìn)行靈活應(yīng)用[1]。

利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行食物檢測(cè)具有眾多優(yōu)勢(shì)。首先，紅外光譜技術(shù)可以滿足對(duì)不同食物的檢測(cè)要求，而且具有較高的檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率。與其他檢測(cè)手段相比，紅外光譜檢測(cè)技術(shù)操作簡(jiǎn)單，而且基本不會(huì)造成污染，應(yīng)用方面且符合環(huán)保理念。最后，利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行食物檢測(cè)，不會(huì)對(duì)食物自身的完整性及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞，利于提升檢測(cè)工作的整體水平。

當(dāng)然，任何技術(shù)在應(yīng)用中都有其局限，紅外光譜技術(shù)自然也不例外。當(dāng)用它對(duì)食物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)過(guò)程操作比較簡(jiǎn)單，但檢測(cè)結(jié)果是以光譜圖的形式呈現(xiàn)，而這對(duì)最終檢測(cè)結(jié)論的形成提出了較高的專業(yè)化要求。同時(shí)，利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行食品安全檢測(cè)，雖然受到外界的干擾較小，但還會(huì)受到檢測(cè)靈敏度的制約[2]。

3 具體應(yīng)用探討

3.1 在油脂類食品檢測(cè)中的應(yīng)用

在油脂類食品的檢測(cè)中，需要對(duì)其進(jìn)行定量，此時(shí)可以用化學(xué)分析法結(jié)合紅外光譜技術(shù)。常規(guī)手段主要通過(guò)檢測(cè)碘的量來(lái)判斷脂肪酸的不飽和程度，利用油脂的酸敗度來(lái)判斷油脂酸值，利用氧化度來(lái)分析過(guò)氧化值等等。據(jù)此雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油脂類食品的檢測(cè)分析，但常規(guī)檢測(cè)手段需要用到大量的化學(xué)藥品和食物樣品，檢測(cè)所需時(shí)間往往也不固定，而利用化學(xué)分析法和紅外光譜技術(shù)構(gòu)建校正模型后，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油脂碘量、酸值以及過(guò)氧化值等參數(shù)的快速測(cè)定，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性與效率。

3.2 在食物定性鑒別中的應(yīng)用

傅里葉紅外光譜技術(shù)可以對(duì)食物進(jìn)行定性鑒別分析。比如對(duì)用紅外光譜技術(shù)得到的譜峰數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，黑木耳和銀耳的譜峰比較接近，黑牛肝菌則體現(xiàn)出明顯的差異性。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)吸收強(qiáng)度數(shù)據(jù)的分析，可以進(jìn)一步鑒別區(qū)分銀耳與黑木耳。又比如利用傅里葉紅外光譜技術(shù)對(duì)不同小麥品種的根部進(jìn)行分析，也能了解不同小麥品種的光譜圖差異，這在小麥類食品的檢測(cè)中已取得了較為廣泛的應(yīng)用[3]。

3.3 在嬰幼兒食品檢測(cè)中的應(yīng)用

奶粉是嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中最為重要的食品之一，而奶粉中包含了蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、維生素以及各種礦物質(zhì)，這些指標(biāo)決定了奶粉的品質(zhì)。利用紅外光譜技術(shù)可以對(duì)奶粉中的指標(biāo)成分進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)鑒別奶粉的品質(zhì)和級(jí)別以及判斷奶粉是否摻假具有重要作用。此外，米粉作為嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育中的重要輔食，也可以利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。比如部分商家為了延長(zhǎng)米粉的保質(zhì)期，可能會(huì)采用輻射滅菌法進(jìn)行處理，但這會(huì)影響到米粉的品質(zhì)甚至是食用安全性。因此，國(guó)家規(guī)定了米粉類食品禁止進(jìn)行輻射處理。利用近紅外光譜技術(shù)，可以對(duì)米粉的輻射劑量進(jìn)行分析檢測(cè)，這對(duì)保證米粉品質(zhì)和實(shí)用安全意義重大。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提升食品檢測(cè)質(zhì)量和解決食品安全問(wèn)題具有顯著作用，需要在實(shí)踐檢驗(yàn)中重視對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)然受限于筆者自身水平和文章篇幅，文中探討難免存在缺失和不足之處，僅希望本文能夠起到拋磚引玉的效果，以期通過(guò)共同探討來(lái)促進(jìn)食品檢測(cè)工作的不斷發(fā)展和提高。