探討紅外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

文 曹濤 黃國春 駱權(quán)勇 廖金萍 陳純 陳亮燕 .廣東省檢迅檢測科技有限公司；.深圳市億騰檢測科技有限公司

1.前言

近年來，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對于食品的質(zhì)量要求也越來越高。而紅外光譜技術(shù)作為一種新興的檢測技術(shù)，因?yàn)槠渚哂懈咝?、?zhǔn)確、快速等特點(diǎn)，所以在食品檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外光譜技術(shù)利用不同物質(zhì)對不同波長的吸收率不同的原理，通過采集分析樣品表面紅外吸收光譜，即可判斷其物質(zhì)類型。對此，本文對紅外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用進(jìn)行探討，希望能夠?yàn)榻窈蠹t外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用提供一些參考。

2.紅外光譜技術(shù)的原理

紅外光譜技術(shù)是一種非常重要的食品檢測方法。它基于物質(zhì)與紅外光的相互作用，通過分析物質(zhì)對紅外光的吸收、散射和反射等特性，來確定樣品的組成和結(jié)構(gòu)。紅外光譜技術(shù)的原理主要包括吸收和散射兩個(gè)方面。吸收譜是通過測量樣品吸收紅外光的能量來獲取樣品的紅外光譜信息；而散射譜則是通過測量樣品對紅外光的散射現(xiàn)象來獲取樣品的散射紅外光譜信息。這些譜線可以提供樣品組分、結(jié)構(gòu)和相對含量等方面的有用信息。

3.紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

紅外光譜技術(shù)可以用于快速、無損、非破壞性地檢測食品中的成分、質(zhì)量和安全性等方面的問題，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。紅外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用非常廣泛。首先，它可以用于食品成分的定性和定量分析。通過紅外光譜技術(shù)，我們可以準(zhǔn)確地確定食品中各種成分的存在情況和含量。比如，脂肪、蛋白質(zhì)、糖類等。這對于食品的品質(zhì)控制和合規(guī)性檢測非常重要。其次，紅外光譜技術(shù)還可以用于食品質(zhì)量和安全性的檢測。食品中常會(huì)存在一些有害物質(zhì)或污染物，如農(nóng)藥殘留、重金屬、真菌毒素等。通過紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用，可以對食品樣品進(jìn)行快速篩查和檢測，以確保食品的安全性和合規(guī)性。然后，紅外光譜技術(shù)還可用于食品的產(chǎn)地溯源。通過對不同地域食品的紅外光譜特征的分析，可以判斷食品的產(chǎn)地。這對于食品追溯和打擊食品走私具有重要意義。最后，紅外光譜技術(shù)還可以用于食品的儲(chǔ)存和保鮮。通過紅外光譜技術(shù)監(jiān)測食品中水分、氧氣、二氧化碳等的含量和分布情況，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測食品的變質(zhì)程度和儲(chǔ)存條件，以延長食品的保鮮期和保持食品的品質(zhì)。

4.紅外光譜技術(shù)的特點(diǎn)

紅外光譜技術(shù)通過光譜學(xué)來監(jiān)測食品組成和性質(zhì)的變化。典型的紅外光譜儀包括光源和單色器兩個(gè)部分，每個(gè)部件都有特定的功能。因此，在設(shè)計(jì)和組裝紅外光譜儀器時(shí)，確保每個(gè)組件的性能保持原樣是至關(guān)重要的。由于不同的組件具有不同的用途，因此可以將紅外光譜儀器分成多個(gè)類別，其中不同的光源代表著它們的不同應(yīng)用。紅外光譜技術(shù)特點(diǎn)：①紅外光譜技術(shù)可以有效避免對樣品的損害。該技術(shù)使用光纖傳播的方式來檢測樣品的異常情況，尤其是對活體樣品而言，相較于其他檢測技術(shù)，紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢更為明顯。②分析效率高。在過去的食品檢測中，由于技術(shù)的滯后，常常需要對食品進(jìn)行預(yù)處理后才能進(jìn)行檢測。然而，利用紅外光譜技術(shù)，不僅無需進(jìn)行食品預(yù)處理，還能大大縮短食品檢測時(shí)間。③傳輸性能較高。該技術(shù)利用紅外光進(jìn)行傳輸，能夠有效地在光導(dǎo)纖維中傳導(dǎo)，對未來多傳輸通道的發(fā)展具有重要的意義。④節(jié)能環(huán)保。通過直接使用紅外光進(jìn)行食品檢測，避免了許多繁瑣步驟，節(jié)約了資源的使用。同時(shí)，該技術(shù)對外界環(huán)境也沒有任何影響，具有突出的環(huán)保性能，符合我國綠色環(huán)保的主題。

5.紅外光譜技術(shù)在食品質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

5.1食品成分分析

紅外光譜技術(shù)在食品成分分析中的應(yīng)用廣泛而有效。通過利用紅外光譜技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確地確定食品樣品中的各種成分，包括脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等。紅外光譜技術(shù)基于不同物質(zhì)對紅外光的吸收特性，通過測量樣品在不同波長光譜下的吸光度來分析樣品的成分。這種非破壞性的分析方法不僅可以保持樣品的完整性，還能夠快速獲取大量數(shù)據(jù)，提高分析效率。因此，紅外光譜技術(shù)在食品成分分析中被廣泛應(yīng)用，可以用于食品質(zhì)量評價(jià)、真?zhèn)舞b別、添加劑檢測等方面，對保障食品安全和提升食品質(zhì)量具有重要意義。紅外光譜技術(shù)在食品成分分析中還具有許多優(yōu)勢。首先，它具有高度的準(zhǔn)確性和靈敏度，能夠?qū)ξ⒘康某煞诌M(jìn)行檢測和分析。其次，紅外光譜技術(shù)操作簡便，不需要復(fù)雜的預(yù)處理步驟，節(jié)省了時(shí)間和人力資源。此外，紅外光譜技術(shù)還能夠同時(shí)檢測多種成分，提高了分析效率。另外，在食品加工過程中，紅外光譜技術(shù)還能夠監(jiān)測食品中的營養(yǎng)成分變化，幫助食品生產(chǎn)商進(jìn)行產(chǎn)品控制和質(zhì)量管理?？傊?，紅外光譜技術(shù)在食品成分分析中的應(yīng)用給食品行業(yè)帶來了很多好處，不僅提高了食品質(zhì)量的檢測水平，還為食品安全提供了有力的支持。

5.2食品真?zhèn)舞b定

傳統(tǒng)的食品真?zhèn)舞b定方法往往需要較長的時(shí)間和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作，并且對人員要求較高。然而，紅外光譜技術(shù)通過分析食品中的紅外輻射譜圖來識(shí)別和鑒定食品的成分和結(jié)構(gòu)，具有操作簡便、快速高效等優(yōu)點(diǎn)。通過建立食品真?zhèn)舞b定的紅外光譜數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)對食品中添加物、農(nóng)藥殘留等的準(zhǔn)確檢測和鑒定，為食品質(zhì)量監(jiān)管提供了有效的手段。紅外光譜技術(shù)在食品真?zhèn)舞b定中的應(yīng)用具有廣闊的前景和潛力。紅外光譜技術(shù)在食品真?zhèn)舞b定中的應(yīng)用不僅可以用于檢測食品中的添加物和農(nóng)藥殘留，還可以用于確認(rèn)食品的品種和產(chǎn)地。通過對不同食品樣品的紅外光譜進(jìn)行比對分析，可以找到各個(gè)食品的特征峰，從而判斷食品的真實(shí)來源和成分。例如，通過對葡萄酒樣品進(jìn)行紅外光譜分析，可以確定其品種和年份。紅外光譜技術(shù)還可以用于檢測食品中的質(zhì)量問題，如腐敗、霉變等。通過比對食品樣品的紅外光譜圖譜，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品質(zhì)量問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理和監(jiān)管。因此，紅外光譜技術(shù)在食品真?zhèn)舞b定中的應(yīng)用，可為食品行業(yè)提供可靠的質(zhì)量保障和消費(fèi)者信任。

5.3食品安全檢測

食品安全檢測是確保食品質(zhì)量和保護(hù)消費(fèi)者健康的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在過去的幾十年中，紅外光譜技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食品檢測中，以檢測和識(shí)別食品中的各種成分和污染物。紅外光譜技術(shù)通過測量食品中吸收的特定波長的紅外光來分析其化學(xué)組成。這種非破壞性的分析方法可以快速、準(zhǔn)確地確定食品中的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等成分的含量。與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，紅外光譜技術(shù)具有操作簡單、分析快速、無需昂貴的試劑和高度敏感等優(yōu)勢。因此，紅外光譜技術(shù)在食品質(zhì)量檢測中的應(yīng)用前景廣闊，將有助于提高食品安全水平和保護(hù)消費(fèi)者的健康。此外，紅外光譜技術(shù)還可以用于檢測食品中的污染物和殘留物。食品中可能存在著農(nóng)藥、重金屬、微生物等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)對人體健康有潛在的危害。紅外光譜技術(shù)可以通過分析食品樣品中的紅外光譜圖，快速鑒定和定量污染物的存在。通過建立樣品與已知污染物之間的光譜相似性模型，可以準(zhǔn)確地檢測出食品中的污染物含量，實(shí)現(xiàn)快速、可靠的食品安全檢測。此外，紅外光譜技術(shù)還可以用于食品的質(zhì)量控制和品質(zhì)評估。通過紅外光譜技術(shù)，可以對食品的新鮮度、成熟度、儲(chǔ)存條件等進(jìn)行評估。例如，在水果和蔬菜的質(zhì)量控制中，紅外光譜技術(shù)可以檢測出其中的呼吸氣體濃度和蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)，從而判斷其成熟度和新鮮度。通過監(jiān)測食品的光譜變化，可以實(shí)現(xiàn)對食品質(zhì)量的快速檢測和控制，幫助食品生產(chǎn)商提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低損耗。綜上所述，紅外光譜技術(shù)在食品檢測中具有廣泛的應(yīng)用前景。它可以實(shí)現(xiàn)對食品中成分和污染物的快速、準(zhǔn)確檢測，有助于保障食品安全和消費(fèi)者健康。此外，紅外光譜技術(shù)還可用于食品質(zhì)量控制和品質(zhì)評估，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展和提升。隨著紅外光譜技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信它將在食品檢測領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

5.4定量測試檢測應(yīng)用

通過紅外光譜儀，可以獲取食品樣品中的紅外光譜信息，并且利用化學(xué)分析方法，將所得光譜信息與已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對和定量分析。例如，利用紅外光譜技術(shù)來檢測食品中的添加劑含量，如防腐劑、著色劑等。同時(shí)，紅外光譜技術(shù)還可以用于檢測食品中的營養(yǎng)成分含量，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖分等。紅外光譜技術(shù)還可以應(yīng)用于食品中的污染物檢測，如農(nóng)藥殘留、重金屬等。通過紅外光譜技術(shù)的定量測試檢測應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對食品質(zhì)量的快速和準(zhǔn)確評估，從而保障食品安全。除了在食品質(zhì)量檢測中的定量測試應(yīng)用外，紅外光譜技術(shù)還可以在食品中進(jìn)行其他的檢測應(yīng)用。例如，紅外光譜技術(shù)可以用于食品中的質(zhì)量鑒別。通過比對不同食品的紅外光譜信息，可以快速鑒別出食品的真?zhèn)魏推贩N。這對于檢測食品中的摻假問題和保護(hù)食品品牌具有重要意義。紅外光譜技術(shù)還可以應(yīng)用于食品中的微生物檢測。紅外光譜可以捕捉并分析食品中微生物的特征光譜，通過對光譜的解析和比對，可以得出食品樣品中是否存在細(xì)菌、霉菌等微生物污染的結(jié)果。這種非接觸、快速、準(zhǔn)確的檢測方法可以幫助食品生產(chǎn)企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理食品安全問題，提高食品質(zhì)量和安全水平?？偟膩碚f，紅外光譜技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用非常廣泛，不僅可以用于定量測試檢測，還可以用于質(zhì)量鑒別和微生物檢測等方面。通過這種高效、準(zhǔn)確的檢測技術(shù)，可以有效提升食品安全檢測的能力，保障消費(fèi)者的身體健康和食品供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。

5.5進(jìn)行定性鑒別

通過紅外光譜技術(shù)，可以獲得食品樣本的特征光譜圖，進(jìn)而判斷樣本中存在的化學(xué)組分。食品中的化學(xué)成分通常會(huì)對紅外光譜產(chǎn)生特定的吸收峰，因此可以通過比對樣本光譜與已知光譜庫中的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行相似度分析，從而判斷樣本中的化學(xué)成分。這種定性鑒別技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢，可以迅速識(shí)別出食品樣本中的有害物質(zhì)或污染物。此外，紅外光譜技術(shù)還可以對食品中的不同組分進(jìn)行分析，例如脂肪含量、糖分含量等。通過測量食品樣本的紅外光譜，可以得到樣本中各組分的含量信息，進(jìn)而評估食品的營養(yǎng)價(jià)值或質(zhì)量。這種定量分析的應(yīng)用能夠幫助食品生產(chǎn)企業(yè)確保產(chǎn)品質(zhì)量，以及滿足消費(fèi)者對于食品質(zhì)量的要求?？傊?，紅外光譜技術(shù)在食品質(zhì)量檢測中的定性鑒別應(yīng)用具有廣泛的應(yīng)用前景，可以為食品行業(yè)提供快速、準(zhǔn)確的分析手段，有助于提高食品的質(zhì)量和安全。

結(jié)語

總之，隨著科技的不斷進(jìn)步，食品農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)也在不斷改進(jìn)。為了保障食品安全的質(zhì)量管控工作，我們需要綜合運(yùn)用多種食品農(nóng)藥殘留檢測方法，并根據(jù)食品種類選擇適合的檢測手段，從而準(zhǔn)確地檢測出食品中的農(nóng)藥殘留，避免不合格的食品流入市場，確保人們的身心健康，促進(jìn)我國社會(huì)的健康和長久發(fā)展。