試論基于光譜的食品安全快速檢測關鍵技術

□ 趙宗亮 昆明市盤龍區市場監督管理局

食品安全問題的出現，映射出當前食品行業的監管機制、檢測技術不完善、不成熟。例如，食品安全部門忽視對食品加工環節的監管，或者檢測的儀器設備、技術較為滯后，并不能發現其中的諸多問題，影響食品安全的檢測效果。針對這樣的現象，相關部門應將先進的光譜檢測技術合理地應用在食品安全檢測中，提高檢測的準確性，在保證食品安全的同時，還能夠有效提高食品安全檢測的效率。

1 近紅外光譜檢測技術

1.1 近紅外光譜檢測技術的原理

近紅外光是一種介于中紅外光、可見光之間的電磁波，波長為780～2 526 nm。將近紅外光譜檢測技術應用在食品安全檢測技術中，可以將其食品的有機物分子，以合頻、倍頻的方式反映出其中的單個化學鍵振動。因此，要想充分發揮近紅外光譜檢測技術的作用，其食品安全檢查的目標，應該是含H-X（C、N、O）基團的食品。在食品安全檢測的過程中，如果該食品中包含很多不同有機物分子，而不同的分子呈現出的近紅外光波長，存在明顯的差異。正因如此，就會顯示出明顯的波谷、波峰，為食品檢測提供有價值的參考，提高食品安全檢測工作的質量、效率。但是，近紅外光譜檢測技術在應用的過程中具有較強的針對性，即只能對有機物進行定量分析、定性鑒定。

1.2 近紅外光譜檢測技術的應用

在生產牛奶的過程中，為了能夠在流水線上完成檢測工作，并提高食品生產的效率，檢測人員就可以將近紅外光譜檢測技術應用在牛奶的安全檢測中。具體來說，在應用的過程中，需要將網絡技術、近紅外光譜檢測技術進行結合，進而實現生產、檢測相互銜接的目的。同時，還可以將近紅外光譜檢測技術應用在測定兒童高鈣奶粉中，其以多元線性回歸法為基礎，構建高鈣奶粉分組的模型，從而實現食品安全檢測的目的。在檢測牛奶是否存在摻假現象時，檢查人員可以利用近紅外光譜檢測技術快速測定其中的主要成分，即通過判別分析的方式，構建一個還原奶的模型，對摻假50%以上的牛奶進行系統的檢測，并保證檢測結果為零失誤的狀態[1]。不僅如此，檢測人員也可以通過定性判斷的方式，建立摻假模型、鮮度模型，以此來快速識別牛奶的質量。

2 拉曼光譜檢測技術

2.1 拉曼光譜檢測技術的原理

拉曼光譜檢測技術主要是利用拉曼效應這一物理現象，而實現食品的安全檢測。其中，拉曼效應可以反映出分子的轉動、振動，檢測人員在使用拉曼光譜檢測技術時，可以及時地搜集食品安全檢測對象的轉動能級、振動能級等數據，從而實現食品安全檢測的目的。拉曼光譜檢測技術的應用過程中，拉曼散射主要包含反斯托克斯散射、斯托克斯散射兩種。在食品安全檢測的過程中，不同食品物質的能級數據信息之間存在很大的差異，從而就會在拉曼光譜上，呈現出不同的狀態。在這一基礎上，檢查人員結合數據庫中的相關資料，就能夠將相關的數據資料進行對比，進而實現拉曼光譜食品檢測的目的[2]。

2.2 拉曼光譜檢測技術的應用案例

在食品安全的檢測中，有很多傳統的技術都應用在三聚氰胺的檢測中，如氣相色譜法等，其檢出限的標準為0.05 mg/kg。雖然氣相色譜法等傳統的檢測方式，其能夠通過檢測結果，分析食品安全是否存在問題，保證其質量的合格性。但是，這種食品安全檢測方式，其檢測的速度、效率較低，并不能實現生產線上快速生產的目的。針對這樣的現象，如果將拉曼光譜檢測技術，應用在食品安全的檢測中，利用708～714 cm-1的拉曼光譜，實現對食品中三聚氰胺的檢測，最后根據光譜的強度、特征峰值等，進行詳細的分析、判斷，從而完成對三聚氰胺的快速檢測。同時，利用拉曼光譜檢測技術，在檢測三聚氰胺的過程中，其檢出限為2.0 mg/L。除此之外，在食品安全檢測的過程中，通過拉曼光譜檢測技術，其還可以對亞硝酸鹽、尿素等化合物進行檢查，通常10 min即可完成檢測。

3 熒光光譜檢測技術

3.1 熒光光譜檢測技術的原理

在多種基于光譜的食品安全快速檢測技術中，熒光光譜檢測技術已相對成熟，主要是因為其發展的時間較長，同時還包含薄層色譜-熒光法、熒光分光光度法、高效液相色譜-熒光法等多種類型。在運用熒光光譜檢測技術進行食品安全檢測的過程中，主要就是通過其特定波長入射檢測物體上。通過這樣的方式，食品原子的特征就可以在熒光光譜能量的作用下，由原本的基態逐漸轉變為激發態，同時還會根據入射波長發出相應的出射光。在這一基礎上，如果停止光照，食品中的物質就會失去能量源，所以便不會繼續發光，而這就是熒光現象。由此能夠發現，熒光光譜檢測技術的應用，主要就是以激發波長、熒光發射波長、熒光強度為主要的信息，實現對食品安全的快速檢測，具有選擇性好、靈敏度高的優勢，目前已經廣泛應用在食品安全的檢測之中[3]。

3.2 熒光光譜檢測技術的應用案例

在眾多的食品中，肉類安全一直是大眾關心的問題，其口感、質量等主要受脂質氧化程度的影響。如果肉類存在食品安全問題，就會產生很多有害物質、有毒物質，不利于人體的健康。對此，檢測人員可以利用熒光光譜檢測技術，對肉類的脂質氧化程度進行安全檢測。具體來說，當肉制品發生氧化問題后，其中就會生成很多熒光物質，適宜采用熒光光譜檢測技術進行檢測。另外，熒光光譜檢測技術也可以應用在水產類食品的檢測中，主要是利用如果食品需要很長時間的加工，那么其溫度就會隨之升高，進而提高其脂質氧化程度。此時，水產類食品的熒光峰值會集中在兩個區間，即393～463 nm、327～415 nm，實現食品安全快速檢測的目的。

4 結語

基于光譜的食品安全檢測技術，實際上分為很多不同的種類，需要相關人員根據實際需求對檢測技術進行合理的選擇。在這一基礎上，檢測人員依據不同光譜檢測技術的原理，選擇合理的技術進行食品安全檢測，從而強化了檢測技術的先進性，保證檢測結果的有效性，滿足了廣大消費者對于食品安全的需求。結合本文的分析發現，文中所提及的幾種食品安全檢測技術，均具有較強的可行性、科學性。