近红外光谱技术在食品微生物检测中运用尝试

□ 陈 晨 王 璐 张 文 王明微 侯佳琪 李 晖 吉林省安信食品技术服务有限责任公司

食品中有很多微生物，其中部分微生物会导致食品发生腐败或是使人体发生中毒，所以需要对食品中的微生物进行检测，避免受污染的食品流入到人们的口中，影响人们的身体健康。近红外光谱技术是用于食品微生物检测的有效方法，但是因为受到其他因素的影响，导致该项技术并没有得到普及和应用，也就无法发挥出其本身的作用。下面笔者就针对近红外光谱技术的相关内容进行阐述。

1 近红外光谱技术概述

近红外光谱主要是由于振动的非谐振性让分子振动从基态向高能级跃迁产生的，该光谱的波长范围上主要在780～2 526 nm。该技术在应用时的原理是含氢基团化学键在发生伸缩振动时对近红外光进行吸收，使得所得到的光谱中承载着各种信息[1]。微生物体内含有蛋白质、核酸等物质，当其吸收近红外线以后能够产生不同类型的光谱。因为近红外线光谱包含了多种信息，红外线光谱性质参数和微生物含量等方面有着相关性，因此可以构建出两者之间的关联，明确两者间的关系，当完成建模以后不需要再对样本进行生化检测。

2 近红外光谱技术在食品微生物检测中运用

2.1 检测致病菌

当人们食用了带有致病菌的食物后，食用者身体有可能会出现中毒或是病变等现象。根据我国学者的实验能够发现，近红外光谱技术能够对很多致病菌进行有效辨别，而且具有非常高的准确率[2]。如今，近红外光谱技术已经被应用于牛奶检测中，应用该技术能够发现牛奶中是否存在大肠杆菌、金葡萄球菌以及被阪崎肠杆菌，选择所要应用的光谱，然后构建相应的模型对这三种病菌进行鉴别。牛奶中存在沙门菌，如果只使用常规检测方法一般需要花费很长的时间，而以替代法为基础，利用近红外光谱能够分析出牛奶受沙门菌污染的情况，然后再构建定标模型，根据模型预测结果，误差相对较小，能够用于牛奶中沙门菌的筛选。当下所使用的模型虽然仅仅只能辨别定型，根据我国国家相关标准，在检测时的灵敏度与精度还难以满足国家要求，需要进行更深入的研究。

2.2 检测造成食物腐败的微生物

在生活中存在很多微生物会导致食物发生腐败，从而使食品失去了其本身的营养。微生物和食品安全和质量有着紧密联系，利用近红外光谱技术对细菌进行检测，能够发现腐败菌数量和食品货架期、安全性呈反比关系，因为细菌繁殖而导致食品在形状和形态上发生变化，利用在线监测能够有效减少检测所消耗的时间，节省质保成本，从而保障食品的质量[3]。例如，在对水产产品进行检测时，利用近红光谱仪对鲈鱼进行研究，能够发现在鲈鱼发生腐败时微生物的成长曲线并非简单的直线式曲线，此时通过使用遗传算法进行预测，所构建出来的模型也能够获得较为理想的效果。此外，利用仪器设备时应当使用消毒酒精对载玻片进行消毒，然后再使用保鲜膜将样品与载玻片隔离，如此能够有效避免发生交叉污染。

2.3 产毒真菌的检测

目前已知能够被鉴定出来的产毒真菌达到了400种，而且每一种真菌所产生的毒素毒性也不相同，有的会使机体细胞产生损伤，有的则会致癌。根据相关部门调查显示，全世界每年被产毒真菌污染的粮食在总量中占比为25%，由于污染过于严重而导致农作物失去其本身价值的比例为2%。由此能够看出，产毒真菌是污染粮食的重要因素之一，应当对被污染的粮食进行检测。通过利用近红外光谱技术和构建相应的检测模型对产毒真菌进行分析检测，所得出的检测结果偏差值相对较小，能够广泛应用于对产毒真菌的检测。

3 总结

因为近红外光谱在应用时十分方便，而且检测速度也更快，还能够进行无损检测，在很多领域中都能够得到广泛应用，具有良好的应用前景。虽然该方法在应用前期需要投入大量的成本，但从长远角度来看成本是不断降低的。所以，近红外光谱技术在未来会拥有良好的应用空间，在检测领域中的地位也变得越来越重要，从而有效提升我国的检测水平与能力。