現代近紅外光譜方法在食品檢測中的應用

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近年來，人們的生活水平不斷提高，對食品安全的重視程度也在不斷提高，這就需要加大對食品安全檢測的力度，近紅外光譜分析技術因此發展十分迅速。1980年，我國開始進行近紅外光譜技術的研究和應用，經過十年的發展，該技術在農業、石油、食品等行業中得到了廣泛的應用。近紅外光譜技術在食品行業中的應用不是很長，但是它能夠有效地對食品中的有害物質等進行鑒定，從而保證食品的安全性。

1 近紅外光譜分析技術的優勢

近紅外光譜技術已經發展并應用了數十年，其在各大行業中都有著廣泛的應用，而且取得了良好的成果。它能夠在這么短的時間里受到諸多行業的青睞，主要是其具備下面優勢和特點：①近紅外光譜屬于分子振動光譜，這種振動光譜會在共價化合物之間產生，只有在共價化學鍵之間才會發生反應，包括C-H鍵、N-H鍵、O-H鍵、C=O鍵等，而且可以在檢測的過程中對檢測指標進行拓展，有效提高檢測的準確性。②近紅外光的穿透力很強，能夠穿透多種一般光譜無法穿透的物質，包括玻璃等石英材質，而且該光譜的區域散射效應比較大，在觀察的時候更加直觀，對物質的檢測效果也比較好。③一般來說，大部分物質對近紅外光譜的吸收很小，為了保證近紅外光譜被檢測物質充分吸收，就需要提高近紅外光譜儀器的信噪比，目前最主流的信噪比要達到（25 000～100 000）∶1，這樣才能有效保證檢測效果，這也是近紅外光譜儀器的特點之一[1]。④近紅外光譜儀器檢測過程中對樣品的要求不是很高，所以說在制備樣品的時候只需要將樣品進行粉碎，而且不需要加入任何試劑就可直接進行檢測，這在一定程度上縮短了檢測周期，降低了樣品制備的成本。⑤該方法檢測的速度較快，一般來說檢測的過程只需要幾秒鐘就可以完成相應的指標檢測，在很大程度上提高了檢測效率。

2 近紅外光譜分析技術國產儀器研究進展

目前，使用最廣泛的近紅外光譜儀器主要由光源、單色器等部件組成，不同的部件有著各自的功能和作用[2]。所以說，在設計和安裝的時候要保證各項部件功能的完整性。根據組成部分的不同，近紅外光譜儀器可以分為不同的種類，不同的光源型有著各自的特點和應用場景。國內專業人士對近紅外光譜儀器的分類進行了詳細的研究，針對不同的應用場景，分別研究出了糧食成分檢測的近紅外光譜儀、近紅外農產品品質分析儀、近紅外的礦物分析儀等儀器，為我國近紅外光譜分析技術及儀器的發展做出了重大的貢獻[3]。

3 近紅外光譜分析技術在食品方面的應用

3.1 在生鮮食品方面的應用

近紅外光譜分析技術在生鮮食品檢測中也有廣泛的應用，不僅可以檢測生鮮食品中的有害、有毒物質，還能對生鮮食品中相應的營養物質進行檢測，所以該技術的應用十分廣泛。袁雷等人通過建立預測模型，將柑橘中的總酸、總糖和維生素進行化學值的預測，從而計算出相關系數R2，其中總酸為0.959，總糖為0.970，而維生素為0.973[4]。李桂峰等人將建立起來蘋果硬度的預測模型，最終預測出R2為0.965 2[5]。馬本學等人利用近紅外反射光譜分析技術建立了庫爾勒香梨脫萼果/宿萼果類別定性判別模型，并且最終預測校正集、預測集正確率分別為100%和95%[6]。由此可見，近紅外光譜分析技術在生鮮產品食品檢測方面有著廣泛的應用。為了保證生鮮食品的安全性，加強近紅外光譜分析技術的研究和應用是很有必要的。

3.2 在奶制品及飲料方面的應用

近紅外光譜分析技術除了在上述幾個行業有所應用，在奶制品以及飲料等方面也有著廣泛的應用，其主要是可以對奶制品及飲料進行各種物質含量的在線檢測，從而保證奶制品以及飲料的各項營養元素的含量。王彩云等人對近紅外投射技術進行研究和分析，并結合PLS對牛奶中氯霉素殘留含量進行預測，最終預測結果R2為0.989 3[7]。王右軍等人對摻入不同物質的牛奶進行R2的預測，最終發現無論是摻入什么物質其R2都會超過0.969[8]。袁石林等人對液態牛奶中的三聚氰胺含量進行預測，最終預測出R2達到了0.910 9[9]。王運麗等人通過PLS建立相應的模型，然后對紅茶飲料中的多種鄰苯二甲酸酯含量進行預測，最終預測出R2分別為0.989 5、0.992 7、0.984 2和0.987 9[10]。綜上，近紅外光譜分析技術能夠有效地對奶制品以及飲料中各項物質的含量進行檢測，從而保證奶制品及飲料的品質和安全性。

4 結語

隨著人們對食品安全及品質的重視，食品安全檢測技術得到了快速發展，尤其是近紅外光譜技術在食品安全檢測中的應用，其不僅有著很快的分析速度，而且能夠在線進行食品安全檢測；另外，該技術在檢測過程中不會破壞食品結構，也不會影響食品的安全性，所以說加強該技術在食品安全檢測中的應用刻不容緩。本文通過對近紅外光譜技術在生鮮食品、奶制品以及飲料等食品安全檢測中的應用進行分析，希望為我國食品安全檢測的快速發展提供一些參考。