液態(tài)食品摻假檢測(cè)中近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用分析

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的食品安全事故頻發(fā)，保障食品安全對(duì)于我國(guó)食品檢驗(yàn)檢測(cè)工作提出了更高的要求。從目前的技術(shù)而言，原有的一些參加檢驗(yàn)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，急需更新?lián)Q代?；诖耍诎l(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)相對(duì)成熟的近紅外光譜技術(shù)，被迅速運(yùn)用到食品摻假檢測(cè)工作之中。本文通過(guò)簡(jiǎn)述近紅外光譜技術(shù)的含義，分析近紅外光譜技術(shù)在食用油、乳及乳制品、蜂蜜、飲料、酒類(lèi)的液態(tài)食品摻假檢測(cè)中的應(yīng)用，同時(shí)說(shuō)明近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品摻假檢測(cè)中的局限性，以期更好的推進(jìn)近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品摻假檢測(cè)中的應(yīng)用，同時(shí)推進(jìn)我國(guó)的液態(tài)食品摻假檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：液態(tài)食品；摻假檢測(cè)；近紅外光譜技術(shù)；具體應(yīng)用；局限性

中圖分類(lèi)號(hào)：TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）24-0365-02

1 引 言

食品安全關(guān)系著廣大消費(fèi)者的健康與安全。前些年，我國(guó)爆出了一系列嚴(yán)重的食品安全事故。含有三聚氰胺的牛奶、假冒偽劣的白酒、廢物利用的地溝油等，使得食品安全問(wèn)題和食品摻假檢測(cè)成為了食品安全工作的重點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)的食品種類(lèi)眾多、摻假方式層出不窮，一般來(lái)說(shuō)普遍使用的液態(tài)食品摻假檢測(cè)技術(shù)有高效液相色譜法、氣相色譜法、質(zhì)譜法、光譜法等，這些專(zhuān)業(yè)的食品摻假檢測(cè)技術(shù)通常檢測(cè)設(shè)備昂貴、檢測(cè)流程復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，既因?yàn)榉爆嵉牧鞒炭赡軙?huì)消耗大量的化學(xué)藥品，又存在著很大的使用局限性。相比較而言，近紅外光譜技術(shù)就能夠符合液態(tài)食品摻假檢測(cè)的各項(xiàng)要求。近紅外光譜技術(shù)可以在液態(tài)食品生產(chǎn)線上摻假檢測(cè)，也可以在不損害液態(tài)食品質(zhì)量的前提下在線進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)，因此受到了廣泛的推廣與使用。

2 近紅外光譜技術(shù)的含義

近紅外光是指波長(zhǎng)范圍為780～2526nm，介于可見(jiàn)區(qū)與中紅外區(qū)之間的一種電磁波。近紅外光譜技術(shù)是指利用不同波長(zhǎng)對(duì)于分子基頻振動(dòng)的被平和合頻吸收，結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)理論，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行的定量和定性分析。近紅外光譜技術(shù)作為一種間接的分析方法，在分析過(guò)程中不需要使用任何的試劑，不會(huì)對(duì)樣品造成任何的破壞，而廣泛運(yùn)用在液態(tài)食品摻假檢測(cè)中。從實(shí)際的檢測(cè)情況來(lái)看，近紅外光譜的譜峰可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重重疊的現(xiàn)象，為近近紅外譜帶的精確性造成嚴(yán)重的影響。一般來(lái)說(shuō)，為了能夠保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，通常需要借助化學(xué)，計(jì)量學(xué)手段對(duì)實(shí)際檢驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行化學(xué)分析，建立數(shù)學(xué)模型。

3 液態(tài)食品摻假檢測(cè)中近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用

3.1 食用油的摻假檢測(cè)

食用油是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的烹飪調(diào)料。一些生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者為了提高利潤(rùn)，會(huì)在優(yōu)質(zhì)油品中摻進(jìn)廉價(jià)的植物油，例如像橄欖油中添加菜籽油、棉籽油等等，還有一些商販甚至用食物香精和棕櫚油調(diào)制油品，例如用花生香精和棕櫚油調(diào)制花生油進(jìn)行出售。通過(guò)近紅外光譜技術(shù)，同時(shí)結(jié)合ps方法，進(jìn)行定量模型的建立所達(dá)成的效果較好。

3.2 乳及乳制品的摻假檢測(cè)

一般來(lái)說(shuō)，乳及乳制品的摻假工作主要是先通過(guò)摻水增加奶業(yè)的體積，而后添加尿素、淀粉、米湯、奶粉等性質(zhì)相似的物質(zhì)和溶液進(jìn)行以次充好。

在進(jìn)行乳及乳制品的摻假檢測(cè)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行均質(zhì)處理，以保證檢測(cè)液體中各種物質(zhì)分布均勻。在實(shí)際工作過(guò)程中，分為定性檢測(cè)和定量檢測(cè)兩個(gè)方面。定性檢測(cè)主要指的是利用漫反射光譜，結(jié)合主要成分進(jìn)行定性模型分析，能夠有效辨別出牛奶中，摻雜的牛奶和豆?jié){，識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)80%。若是摻雜了尿素、三聚氰胺等，利用定性判別模型，準(zhǔn)確率可以超過(guò)95%。

總體來(lái)說(shuō)，隨著乳及乳制品中摻假比例的提高，近紅外光譜技術(shù)檢測(cè)的精度隨之提高。

3.3 蜂蜜的摻假檢測(cè)

蜂蜜是一種天然的營(yíng)養(yǎng)保健品，糖類(lèi)物質(zhì)是其中最為主要的，成分。一般來(lái)說(shuō)，商販通過(guò)添加轉(zhuǎn)化糖或糖漿等達(dá)到增加濃稠度、添加香味的目的。通常被使用到的是高果玉米糖漿、葡萄糖、蔗糖等等，還會(huì)有一些商販在價(jià)格較貴的蜂蜜中添加廉價(jià)蜂蜜，進(jìn)行勾兌，來(lái)提高價(jià)格較貴的蜂蜜的總量。

通過(guò)近紅外光譜技術(shù)分析摻有物質(zhì)的蜂蜜，結(jié)合專(zhuān)業(yè)方法建立模型，能夠準(zhǔn)確識(shí)別出真假蜂蜜，并且鑒別出蜂蜜的種類(lèi)。

3.4 飲料的摻假檢測(cè)

一般情況下，我們所說(shuō)的果汁應(yīng)該是百分之百的純果汁，而在純果汁中加入水、甜味劑、酸味劑等等成為果汁摻假的重要方法。

通過(guò)使用近紅外光譜技術(shù)鑒定果汁內(nèi)糖分的含量，可以有效判別果汁是否摻假，其準(zhǔn)確率接近95%。由于溫度對(duì)于糖分的近紅外檢測(cè)有一定的影響，可以利用微波加熱處理樣品，能夠有效的檢測(cè)出不同品種的果汁，準(zhǔn)確率極高。通過(guò)使用近紅外光譜檢測(cè)新鮮水果，通過(guò)一定的計(jì)算可以得到果汁的預(yù)測(cè)模型，能夠有效檢測(cè)出果汁中可溶性固體的含量。

3.5 酒類(lèi)的摻假檢測(cè)

在進(jìn)行酒類(lèi)的參加檢測(cè)時(shí)，一般會(huì)采用紅外反射光譜法，配合上偏最小二乘法建立光譜模型，能夠有效辨別酒精度和pH值。針對(duì)黃酒檢測(cè)的過(guò)程中，可以通過(guò)傅里葉變換近紅外光譜檢測(cè)方法，檢測(cè)黃酒中鉀、鈣、鎂三種金屬元素，并建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，能夠迅速鑒別出黃酒的產(chǎn)地。

4 液態(tài)食品摻假檢測(cè)中近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用的局限性

在實(shí)驗(yàn)室實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程之中，發(fā)現(xiàn)在液態(tài)食品摻假檢測(cè)中近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用，還存在著一定的局限性。

①摻假檢測(cè)準(zhǔn)確率受到摻假種類(lèi)和摻假量影響。實(shí)驗(yàn)室中采用的樣品通常是常見(jiàn)的摻假物質(zhì)，而實(shí)際的市場(chǎng)中摻假樣本的品種不得而知。另一方面，當(dāng)摻假量較小時(shí)，近紅外光譜技術(shù)的摻假檢測(cè)準(zhǔn)確度隨之降低。②很多的液態(tài)食品是非均質(zhì)的，液體之中質(zhì)量分布不均會(huì)導(dǎo)致所建立的模型存在不穩(wěn)定現(xiàn)象，進(jìn)而影響到紅外光譜技術(shù)進(jìn)行液態(tài)食品摻假檢測(cè)的準(zhǔn)確性。③隨著時(shí)間、溫度等方面的變化，樣品和被測(cè)品的光譜可能都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而影響到建模的準(zhǔn)確性。再加上，很多液態(tài)食品為了增加質(zhì)量，會(huì)添加一定量的水，水作為一種很強(qiáng)的吸附體，會(huì)影響到其他成分的光譜檢測(cè)強(qiáng)度。④能夠和近紅外光譜技術(shù)結(jié)合使用的化學(xué)計(jì)量方法非常的多，使用不同的化學(xué)計(jì)量方法，往往會(huì)導(dǎo)致不同檢測(cè)結(jié)果的出現(xiàn)，而且檢測(cè)結(jié)果差別較大。

5 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)階段，近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品的摻假檢測(cè)中已經(jīng)有較大范圍的研究和應(yīng)用了。如何更好的提高近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品摻假檢測(cè)中的準(zhǔn)確度，還有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。利用近紅外光譜技術(shù)快捷、安全等特點(diǎn)進(jìn)行的液態(tài)食品摻假檢測(cè)，應(yīng)當(dāng)?shù)玫綇V泛的推廣使用。與此同時(shí)，還應(yīng)該在化學(xué)預(yù)處理方法方面不斷深入研究，進(jìn)一步提高近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品和固態(tài)食品摻假檢測(cè)中的精準(zhǔn)度。

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收稿日期：2018-7-7

作者簡(jiǎn)介：李清偉（1980-），男，漢族，工程師，主要從事食品檢驗(yàn)檢測(cè)工作。