中红外光谱技术在食品检测中的应用
2021-11-08林静
林静
随着红外光谱技术的不断发展和延申,人们逐渐尝试将中红外光谱应用于食物安全的检测,这种方法不仅具有快捷、高效的特点,还在脂肪、蛋白质与乳糖等化合物的检测中有突出的表现。作为起步较晚的一种检测方式,即便中红外光谱还存在些许不成熟的地方,但是其前景值得我们期待。
本文主要围绕中红外光谱技术在应用于食品检测时的原理以及其对应的优点展开探讨,从而让大家更好地了解其在食品检测中的应用情况。
一、关于中红外光谱技术
中红外光谱是物质在中红外区的吸收光谱,其具体的划分依据是由波长决定的,通常情况下,我们所说的中红外光谱的波长都属于2.5-25μm这个范围。
中红外光谱技术作为一种简便的方法,具有快速、无损耗、效率高等优点,因此被广泛应用于食品检测方面,有着极为重要的作用。考虑到基频振动是红外活性振动中吸收最强的振动,中红外光谱在进行定性和定量分析时,往往会有不错的效果。而且值得注意的是,我们在日常生活中所说的红外吸收光谱就是指的中红外光谱。
二、中红外光谱技术在食品检测中的应用
1.产地分析。对于食物而言,它的化学组成成分与其产地有着紧密的联系。即便是同一种食物,如果是在不同的地理位置生长,其化学成分也会存在一定的差异。在不同的地域环境中,气候、土壤等方面存在的区别会对农作物的生长情况造成一定的影响,而且这种差异有时候会很大,通过中红外光谱技术,我们可以进行明显地区分。不过,值得注意的是,对于不同的食物,我们往往需要采用不同的方法来对其红外光谱进行鉴别,例如,单就产地不同的黑胡椒而言,我们需要借助漂移法结合化学计量法来对其进行区别;对于产自不同地域的大麦,为了更有效地进行区别,GORDON等将中红外光谱技术和化学计量学进行了结合,依靠这两种方法有效完成了对异地大麦的区分。当然,除了食物之外,中红外光谱技术还可以应用于酒精的区别。对于不同产地的酒精飲料,我们可以依靠中红外光谱技术进行区分,而且经过后期的反复测试,该方法具有近90%的准确率。
除了食物和酒水,中红外光谱技术还可以应用于部分中药的检验,其中人们熟知的就是有关金银花的检验,朱哲燕等就借助中红外光谱技术对不同产地的不同金银花品种进行了区分。
2.类型分析。中红外光谱技术还可以用于食物类型的区分,尤其是在肉制品和饮品方面。对于肉类的区分和检测,中红外光谱技术有着极为重要的作用,尤其可以对肉的品质进行检测。当然,对于大多数人而言,他们最为关注的就是肉的新鲜与否,为了方便大家更好地区分,检测人员将中红外光谱技术与其他生物检测技术进行了结合,并据此对冻肉和鲜肉进行了一定的区分。为了让结果更加准确,检测机构还将中红外光谱数据标准化。除了肉类,中红外光谱技术还可以用于饮品的检测,在该技术的协助之下,我们可以有效地区别不同种类的饮品。
3.对于掺假的检测。对于大家而言,掺假问题也是极为严重的,之前媒体就曾曝光过食用油的掺假问题。食用油的主要的掺假方式就是在高价植物油中掺入廉价植物油,如在芝麻油中掺入菜籽油、棉籽油、大豆油、葵花油;在菜籽油中掺入棕榈油、棉籽油;在橄榄油中掺入榛子油等。还有一些不法厂商将国家禁用的有毒物或过期变质油品掺入合格油中,如向食用油中掺入有毒或非食用的矿物油、桐油、大麻油等。这些掺假食用油不仅损害了消费者的知情权,严重的还会危害消费者的身体健康。为了做好这方面的检测工作,检测机构将相关的技术与中红外光谱技术进行结合,比较熟知的就是最小二乘判别法。
4.成分检测。对于消费者而言,有效了解食物的组成成分也是他们关注的重点内容,这样可以帮助消费者更好地选择适合自己的食谱。通过将生物技术和中红外光谱技术进行结合,可以准确地得到有关冻肉的一些组成成分,像脂肪酸、营养系数以及腐败情况等。根据这些指标,我们可以选择更好的肉类,避免因食用了不健康的肉类而出现食品安全问题。除此之外,中红外光谱结合PLS法、中红外光谱结合化学计量法也是比较常用的检测食品成分的方法。
5.品质检测。近年来随着生活环境的日益恶化,食品中的有毒物质和各种化学添加剂越来越多,为了进一步提升人们的生活质量,有必要运用先进的设备和科技对食品品质进行检测。利用中红外光谱技术,便可以对肉制品的保水性、肉色、新鲜度等进行检测;可以准确地检测方便面中水分和脂肪的含量,对过氧化值、酸价和蛋白质也能够粗略估测;可以对乳及其制品的营养成分含量以及掺假物、残留物和防腐剂等进行快速、准确、无损的测定。
6.有害物质。除了营养成分之外,部分食物还会存在一定的有害成分,它们的存在对人们是百害而无一利的。凭借中红外光谱技术,相关工作人员可以及时将这些有毒有害物质检测出来,并立刻进行处理,从而避免其流入市场,给广大消费者带来危害,其中,比较常用的检查方法就是Milkoscan FT 120红外光谱技术。
三、中红外光谱技术
在食品检测行业的发展前景
随着时代的进步,人们对生活品质的追求越来越高,这也就意味着更多的“新技术”会应用于我们生活的每一个角落。其中,中红外光谱技术就是一个比较典型的例子,虽然我国的中红外光谱技术发展比较缓慢,但是其凭借着低价、高效的优点,已经成为检测行业普遍应用的技术。未来,中红外光谱技术会有着较好的发展前景,将为我们的安全饮食、健康饮食保驾护航。
总而言之,中红外光谱技术的应用对食品安全检测有着重大的意义,正是有了它的存在,食品安全监督工作才能得到更有效的保障。我们在今后应该加大这方面技术的研究和投入,从而实现更高效的发展。