ESR波譜法檢測食品的相關研究

□ 陸 斌 江蘇權正檢驗檢測有限公司

1 ESR波譜法檢測原理

在對食品進行電離輻射后，食品當中的物質會由于電離作用受到激發，轉化為自由基形態，其自由基形態沒有固定的數量或形態，在這種狀態下通過ESR波譜儀的作用電子之間會出現相互作用，這種現象被稱為自旋共振現象。通過對自選共振現象中所出現的波普線進行觀察，能夠達成對食品進行檢測的目的。但是食品經過電離輻射后所產生的自由基會在很短的時間內消失，因此一些輻照擴散較快的食品樣本中，這樣的檢測方法效果較差，這也造成只有在電子自旋現象持續時間較長的食品樣本中，ESR波譜法才有一定的實用意義。當前較為常見的食品類型有纖維素食品、含骨類食品以及結晶糖食品，本文也就將由這幾類食品的檢測而展開[1]。

2 ESR波譜法檢測食品研究進展

2.1 纖維素食品研究進展

ESR波譜法在含纖維素食品檢測中的應用起源于20世紀的80年代，當時相關的科學人員分別選擇了草莓、蘋果等常見水果作為實驗樣品進行檢測，樣品部位則分別包含水果的籽、柄及莖。在通過ESR波譜法進行實驗后，發現其可以對輻照水果進行分辨，由這些研究可以證明ESR波譜法對于纖維素食品的輻照分辨有著科學依據。為了為其提供更多的依據，在后續的實驗當中又選取了更多的實驗樣品進行實驗，在后續的研究當中發現ESR信號的范圍與其劑量有著明確的關聯，成正比例關系。在21世紀的研究中，研究人員已經證明樣品種類的不同會對實驗結果產生一定的影響，但其輻照成分達到30%后就能夠正常進行檢測[2]。

2.2 含骨食品研究進展

ESR波譜法含骨類食品的檢測中最早由我國研究人員使用，時間為20世紀90年代。當時我國研究人員選用豬骨作為實驗樣品，在此次實驗當中我國的研究人員發現輻照豬骨在一定情況下出現ESR特征信號，其信號強度也會隨著變化成正比例增加。在之后的研究當中，又分別對其他種類的含骨食物重復了相同的實驗，其結果與纖維素食品相同，在一定范圍內ESR波譜法同樣有著良好的線性關系，且經歷一段時間的跟隨觀察后發現，ESR波譜信號程度沒有隨著時間而出現衰減的現象。為此可以證明ESR波譜法對于含骨食品的輻照檢測有著一定的意義。

2.3 結晶糖食品研究進展

經過實驗發現ESR波譜法作用在含有結晶糖的食品中時會出現自由基數量大量增加的情況，同時由于結晶糖材料的特性使得其能夠作為劑量計使用，通過這樣的方式幫助其觀察信號波段的變化。在21世紀初，歐盟研究協會曾經就ESR波譜法在輻照結晶糖食品的檢測發布相關報告，報告中涉及的食品種類包含奶粉、火腿等含有大量結晶糖的食品，其結果發現隨著結晶糖含量的增加，ESR波譜信號也出現線性提高，但其受溫度影響較大，且樣品受處理狀態的不同也會對其信號造成一定的影響。

2.4 檢測影響因素總結

上文對當前ESR波譜法在纖維素食品、含骨類食品及結晶糖食品檢測中的應用進行了分析，其檢測結果的主要影響因素有樣品的處理、樣品的儲存溫度、儀器的靈敏程度。當樣品處理不夠細碎的時候，會對測量結果產生一定的影響。不同的儀器其精準程度上也會有著一定的不同，因此在進行測量的過程中，需要使用不同的儀器進行反復的測量，測量過程中保證測量樣品管的位置始終相同。在三種不同種類食品的測量中，也有著不同的影響因素，例如：在纖維素食品中其影響因素為纖維素結構及樣品含水量；骨類食品中影響因素為礦化程度及含水量，結晶糖類食品中影響因素為樣品結晶程度[3]。

3 ESR波譜法檢測食品發展前景

ESR波譜法的存在是為了保證食品的安全，因此其技術的未來發展應主要圍繞著食品的自由基信號機理進行研究，同時將食品運輸過程當中的各項因素進行充分的考慮。對其含水量與儲藏時間對波譜信號的影響進行分析。在當前已知的實驗結果來看，其在未來食品輻照的檢測中必定有著充足的利用價值及發展潛力，因此做好上述工作對食品檢測的發展有著實際意義[4]。

4 結語

本文對ESR波譜法的原理及其研究進展進行了分析，希望通過這樣的方法對其日后在食品檢測方面的應用有所幫助。同時，我國當前在ESR波譜法的應用中還有著很大的進步空間，當前面臨的主要問題是技術的不夠成熟及設備的昂貴，這也是未來需要解決的問題。