试论基于光谱的食品安全快速检测关键技术

□ 赵宗亮 昆明市盘龙区市场监督管理局

食品安全问题的出现，映射出当前食品行业的监管机制、检测技术不完善、不成熟。例如，食品安全部门忽视对食品加工环节的监管，或者检测的仪器设备、技术较为滞后，并不能发现其中的诸多问题，影响食品安全的检测效果。针对这样的现象，相关部门应将先进的光谱检测技术合理地应用在食品安全检测中，提高检测的准确性，在保证食品安全的同时，还能够有效提高食品安全检测的效率。

1 近红外光谱检测技术

1.1 近红外光谱检测技术的原理

近红外光是一种介于中红外光、可见光之间的电磁波，波长为780～2 526 nm。将近红外光谱检测技术应用在食品安全检测技术中，可以将其食品的有机物分子，以合频、倍频的方式反映出其中的单个化学键振动。因此，要想充分发挥近红外光谱检测技术的作用，其食品安全检查的目标，应该是含H-X（C、N、O）基团的食品。在食品安全检测的过程中，如果该食品中包含很多不同有机物分子，而不同的分子呈现出的近红外光波长，存在明显的差异。正因如此，就会显示出明显的波谷、波峰，为食品检测提供有价值的参考，提高食品安全检测工作的质量、效率。但是，近红外光谱检测技术在应用的过程中具有较强的针对性，即只能对有机物进行定量分析、定性鉴定。

1.2 近红外光谱检测技术的应用

在生产牛奶的过程中，为了能够在流水线上完成检测工作，并提高食品生产的效率，检测人员就可以将近红外光谱检测技术应用在牛奶的安全检测中。具体来说，在应用的过程中，需要将网络技术、近红外光谱检测技术进行结合，进而实现生产、检测相互衔接的目的。同时，还可以将近红外光谱检测技术应用在测定儿童高钙奶粉中，其以多元线性回归法为基础，构建高钙奶粉分组的模型，从而实现食品安全检测的目的。在检测牛奶是否存在掺假现象时，检查人员可以利用近红外光谱检测技术快速测定其中的主要成分，即通过判别分析的方式，构建一个还原奶的模型，对掺假50%以上的牛奶进行系统的检测，并保证检测结果为零失误的状态[1]。不仅如此，检测人员也可以通过定性判断的方式，建立掺假模型、鲜度模型，以此来快速识别牛奶的质量。

2 拉曼光谱检测技术

2.1 拉曼光谱检测技术的原理

拉曼光谱检测技术主要是利用拉曼效应这一物理现象，而实现食品的安全检测。其中，拉曼效应可以反映出分子的转动、振动，检测人员在使用拉曼光谱检测技术时，可以及时地搜集食品安全检测对象的转动能级、振动能级等数据，从而实现食品安全检测的目的。拉曼光谱检测技术的应用过程中，拉曼散射主要包含反斯托克斯散射、斯托克斯散射两种。在食品安全检测的过程中，不同食品物质的能级数据信息之间存在很大的差异，从而就会在拉曼光谱上，呈现出不同的状态。在这一基础上，检查人员结合数据库中的相关资料，就能够将相关的数据资料进行对比，进而实现拉曼光谱食品检测的目的[2]。

2.2 拉曼光谱检测技术的应用案例

在食品安全的检测中，有很多传统的技术都应用在三聚氰胺的检测中，如气相色谱法等，其检出限的标准为0.05 mg/kg。虽然气相色谱法等传统的检测方式，其能够通过检测结果，分析食品安全是否存在问题，保证其质量的合格性。但是，这种食品安全检测方式，其检测的速度、效率较低，并不能实现生产线上快速生产的目的。针对这样的现象，如果将拉曼光谱检测技术，应用在食品安全的检测中，利用708～714 cm-1的拉曼光谱，实现对食品中三聚氰胺的检测，最后根据光谱的强度、特征峰值等，进行详细的分析、判断，从而完成对三聚氰胺的快速检测。同时，利用拉曼光谱检测技术，在检测三聚氰胺的过程中，其检出限为2.0 mg/L。除此之外，在食品安全检测的过程中，通过拉曼光谱检测技术，其还可以对亚硝酸盐、尿素等化合物进行检查，通常10 min即可完成检测。

3 荧光光谱检测技术

3.1 荧光光谱检测技术的原理

在多种基于光谱的食品安全快速检测技术中，荧光光谱检测技术已相对成熟，主要是因为其发展的时间较长，同时还包含薄层色谱-荧光法、荧光分光光度法、高效液相色谱-荧光法等多种类型。在运用荧光光谱检测技术进行食品安全检测的过程中，主要就是通过其特定波长入射检测物体上。通过这样的方式，食品原子的特征就可以在荧光光谱能量的作用下，由原本的基态逐渐转变为激发态，同时还会根据入射波长发出相应的出射光。在这一基础上，如果停止光照，食品中的物质就会失去能量源，所以便不会继续发光，而这就是荧光现象。由此能够发现，荧光光谱检测技术的应用，主要就是以激发波长、荧光发射波长、荧光强度为主要的信息，实现对食品安全的快速检测，具有选择性好、灵敏度高的优势，目前已经广泛应用在食品安全的检测之中[3]。

3.2 荧光光谱检测技术的应用案例

在众多的食品中，肉类安全一直是大众关心的问题，其口感、质量等主要受脂质氧化程度的影响。如果肉类存在食品安全问题，就会产生很多有害物质、有毒物质，不利于人体的健康。对此，检测人员可以利用荧光光谱检测技术，对肉类的脂质氧化程度进行安全检测。具体来说，当肉制品发生氧化问题后，其中就会生成很多荧光物质，适宜采用荧光光谱检测技术进行检测。另外，荧光光谱检测技术也可以应用在水产类食品的检测中，主要是利用如果食品需要很长时间的加工，那么其温度就会随之升高，进而提高其脂质氧化程度。此时，水产类食品的荧光峰值会集中在两个区间，即393～463 nm、327～415 nm，实现食品安全快速检测的目的。

4 结语

基于光谱的食品安全检测技术，实际上分为很多不同的种类，需要相关人员根据实际需求对检测技术进行合理的选择。在这一基础上，检测人员依据不同光谱检测技术的原理，选择合理的技术进行食品安全检测，从而强化了检测技术的先进性，保证检测结果的有效性，满足了广大消费者对于食品安全的需求。结合本文的分析发现，文中所提及的几种食品安全检测技术，均具有较强的可行性、科学性。