基于熒光光譜檢測(cè)的食品安全分析

楊 璐

華東師范大學(xué)，上海 200241

食品的安全問(wèn)題同人體的健康以及生命的安全有著直接的聯(lián)系，而食品安全的狀況也是同國(guó)家中經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平以及人民的生活質(zhì)量有著密切關(guān)系的一項(xiàng)重要的指標(biāo)。然而最近幾年以來(lái)，在食品的安全領(lǐng)域出現(xiàn)了較多的問(wèn)題，在很多食物中都存在著安全的隱患，比說(shuō)說(shuō)假冒偽劣的食品，在食品中參雜著非食品的物質(zhì)以及工業(yè)污染等現(xiàn)象，引起了大家的廣泛關(guān)注，對(duì)于食品的安全進(jìn)行檢測(cè)也成了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。熒光光譜的檢測(cè)技術(shù)是最近幾年以來(lái)新興的一項(xiàng)對(duì)食品的安全進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)，由于自身的檢測(cè)效率高，污染性較小，所用的成本較低而受到了眾多學(xué)者的歡迎。

1 熒光光譜技術(shù)的原理以及優(yōu)勢(shì)

1.1 熒光光譜技術(shù)的原理

熒光是指受到光激發(fā)作用的分子自第一激發(fā)下單重態(tài)最低的振動(dòng)能級(jí)返回基態(tài)時(shí)所發(fā)的輻射，在通常情況下發(fā)生在有著平面以及剛性結(jié)構(gòu)的p 的電子共軛的體系分子之中。伴隨分子的平面度以及電子的共軛度不斷增加，熒光的強(qiáng)度也隨之不斷得以增加，光譜中就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的紅移，這樣光譜中的強(qiáng)度與形狀也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，所以熒光性光譜為可以提供有著共軛結(jié)構(gòu)分子組分的分布以及濃度大小有效性的測(cè)試方式。

在食品中經(jīng)常包含許多有著熒光特征的物質(zhì)，比如說(shuō)芳香族的氨基酸，多酚類的物質(zhì)，葉綠素，核黃素，蛋白質(zhì)中的色氨酸殘基，黃酮類的物質(zhì)，維生素等等，在一些食品的添加劑，工業(yè)的污染物以及農(nóng)藥之中也包含有內(nèi)源性的熒光，這些物質(zhì)中熒光的圖譜可以對(duì)食品定性以及定量的技術(shù)提供一些基本的信息。

1.2 熒光光譜相對(duì)于其他技術(shù)的優(yōu)越性

熒光光譜技術(shù)的靈敏度較高，可以達(dá)到0.001 毫克/升～0.1 毫克/升；另外，該技術(shù)選擇性較好，線性的范圍較寬，可以對(duì)微量甚至是痕量物質(zhì)進(jìn)行分析提供一定的方式；這項(xiàng)技術(shù)測(cè)量時(shí)所需要的試樣量較少，方法較簡(jiǎn)單，需要的時(shí)間也較短；熒光光譜技術(shù)可以對(duì)固體的樣品，乳濁液進(jìn)行直接的檢測(cè)，僅僅需要很少量或者是不需要樣品的前處理，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境的污染，成本較低；能夠在波長(zhǎng)為200mm ～800mm 的范圍之內(nèi)提供測(cè)量物質(zhì)三維的信息，之后可以通過(guò)對(duì)化學(xué)以及計(jì)量學(xué)的結(jié)合來(lái)進(jìn)行定量和定性的分析。

2 運(yùn)用熒光光譜技術(shù)對(duì)食品的安全進(jìn)行具體的檢測(cè)

2.1 對(duì)食品的質(zhì)量進(jìn)行控制

肉類食品在加工以及儲(chǔ)存的過(guò)程中經(jīng)常存在著蛋白質(zhì)以及脂質(zhì)氧化的現(xiàn)象。脂質(zhì)氧化的現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱味道，從而對(duì)消費(fèi)者對(duì)于肉制品認(rèn)同感產(chǎn)生一定的影響，并且它的二級(jí)產(chǎn)物好有著毒害的作用；蛋白質(zhì)出現(xiàn)氧化會(huì)導(dǎo)致一些有著熒光特性物質(zhì)的出現(xiàn)，其熒光光譜已經(jīng)成為了對(duì)于肉類食品的氧化狀態(tài)進(jìn)行分析的重要指標(biāo)。之前就有人通過(guò)對(duì)魚類食品在不同的激發(fā)下發(fā)射波長(zhǎng)下熒光的特性進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)食品加工的時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，脂質(zhì)氧化的程度越深，熒光峰就會(huì)朝著長(zhǎng)波的方向逐漸移動(dòng)，而且在393 納米/463 納米以及327 納米/415 納米的位置，熒光的強(qiáng)度比值同魚的質(zhì)量之間的線性關(guān)系較好。之后有人通過(guò)前表面的技術(shù)以及TBA 的方式對(duì)于冷藏著的三種基因類型中雞肉脂肪的氧化狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定，包括有快速的成長(zhǎng)型，中速的成長(zhǎng)型以及慢速的成長(zhǎng)性，由此發(fā)現(xiàn)熒光的強(qiáng)度與TBA 的數(shù)值之間相關(guān)性較好，前表面的熒光技術(shù)能夠作為對(duì)雞肉的氧化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

2.2 對(duì)食物的真?zhèn)芜M(jìn)行鑒別

在食物中添加其他成分不但不道德，而且會(huì)對(duì)使食用者的身體造成一定的危害，然而一般情況下很難通過(guò)化學(xué)的方法對(duì)事物的真?zhèn)芜M(jìn)行一定的鑒別。

蒸餾酒的價(jià)格較為低廉，因而經(jīng)常被拿來(lái)偽造成白蘭地所以我們需要快速的方法來(lái)對(duì)白蘭地的真?zhèn)芜M(jìn)行鑒別。之前就有人使用前表面的技術(shù)得到白蘭地總熒光的光譜以及同步熒光的光譜，結(jié)合聚類分析以及主成分分析的技術(shù)對(duì)白蘭地進(jìn)行一定的分類。白蘭地在360 納米～650 納米之間發(fā)射光譜與同步英光譜之間波長(zhǎng)的差是90 納米，區(qū)分度較好。所以，前表面的熒光可以對(duì)白蘭地的真?zhèn)芜M(jìn)行辨別。

2.3 對(duì)食物中藥物的殘留進(jìn)行檢測(cè)

農(nóng)藥以及獸藥的殘留物質(zhì)會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，當(dāng)前由于藥物在食品中的殘留而引發(fā)的食品安全問(wèn)題時(shí)有出現(xiàn)，應(yīng)經(jīng)友人開始使用熒光光譜來(lái)對(duì)食品中藥物的殘留進(jìn)行檢測(cè)了。

之前曾經(jīng)有人利用ATLD 方式，SWATLD 方式以及AFR 方式這三種二階的校正算法來(lái)對(duì)三維熒光的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的解析，從而對(duì)香蕉里面聯(lián)苯三唑醇的含量實(shí)現(xiàn)了直接且快速的測(cè)定。當(dāng)被分解的體系中組分?jǐn)?shù)為2 的時(shí)候，ATLD，SWATLD 以及AFR 平均的回收率分別是98.3%，91.2%和97.4%。所以實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明這三種方式的算法可以對(duì)香蕉里雙苯三唑醇的含量進(jìn)行直接的分析。

3 結(jié)論

當(dāng)前對(duì)于通過(guò)熒光光譜來(lái)對(duì)食品的安全進(jìn)行研究仍然處于起步的階段，然而研究的結(jié)果告訴我們熒光光譜對(duì)食品的安全進(jìn)行一定研究有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在不久的將來(lái)一定會(huì)被廣泛的運(yùn)用。要想運(yùn)用熒光光譜來(lái)進(jìn)行食品安全的監(jiān)測(cè)，我們還需要進(jìn)行一系列的基礎(chǔ)性工作，像建立食品中熒光指紋的圖庫(kù)，獲得較為穩(wěn)定光譜，解決想溫度，樣品進(jìn)行檢測(cè)的部位，裝樣的條件等等各因素產(chǎn)生的影響等。

若是對(duì)方便使用以及攜帶的微型熒光設(shè)備進(jìn)行一定的開發(fā)和研究，那樣可以對(duì)牧、漁、農(nóng)的生產(chǎn)以及加工和營(yíng)銷的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行食品安全的檢測(cè)，這樣將大大提升質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)工作的效率。因此利用熒光光譜進(jìn)行食品安全的檢驗(yàn)有著重大的研究意義，其發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。

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