中紅外光譜技術在食品檢測中的實踐探究

□ 王 平 江蘇華測品標檢測認證技術有限公司

食品的成分主要有水、蛋白質、礦物質以及微量元素等。食品安全檢測是食品安全使用的有力保障，而中紅外光譜作為一種先進的技術，在食品安全檢測中的應用能夠對食品的生產地、品種、質量等多方面進行檢測，而這種檢測方法操作簡單、快速方便，能有效避免食品消費過程中食品質量不合格、弄虛作假的情況發生，從而確保食品質量安全，保證消費者利益，促進食品行業健康可持續發展。因此，中紅外光譜技術在食品檢測中的應用十分重要，對于保證食品質量安全具有重要意義[1]。

1 中紅外光譜技術的相關概述

相比以往食品安全檢測技術，中紅光外譜技術樣品抽檢處理方式簡單、效率高、花費成本較低，很大程度上能促進食品檢測行業的發展。中紅 光 外 譜（mid—infrared reflectance spectroscopy，簡稱MIRS）是一種電磁波，其波長范圍在2 500～25 000 nm，其形成是由于分子中基團原子振動躍遷過程中吸收紅外線，中紅外光譜技術自身特征性較強[2]。化合物運動過程中，其具有特定紅外吸收光譜，對于吸收的光譜譜帶形狀、位置、數量都會隨化合物和其聚集態發生變化，可進行定性分析。通過物質組成及成分可對其吸收峰強度進行定量分析。

2 中紅外光譜技術在食品檢測中的應用

2.1 食品生產地分析

我國地域遼闊，不同地域氣候條件、地理環境等多種因素均不相同，因此食物生產中食物原料特點不同，原料成分和物質含量存在很大區別，其光譜也存在差異。食品檢測中紅外光譜技術的應用，通過對食品的分析，能明確食物原料產地。①通過借助基線漂移能發現食品樣品中化合物的屬性特點、濃度和微生物環境，從而對樣品產地進行大體分類。②利用近紅外透射光譜技術、中紅外衰減全反射光譜技術將同一樣品進行融合，發現其模型集的準確率較單一模型明顯提高，這種方式能最低成本、快速識別食品樣品原產地。③中紅外光譜技術對不同來源食品樣品進行分析，通過不同波段建立多種辨別模型，利用相關向量計算法準確識別食品產地。

2.2 食品類型檢測

中紅外光譜技術在食品檢測中能更好地應用于區分肉制品和飲品。①中紅外光譜能快速鑒別鮮肉和凍肉。例如，在鮮魚片和凍魚片的檢測中，相關專家學者曾將中紅外光譜技術和其他生物檢測技術進行有效結合，通過對其波長區域校正集、預測集分析，區分出鮮品肉片和凍品肉片。甚至部分專家通過將中紅外光譜數據標準化，使食品樣品檢測更加準確，從而實現鮮肉片和凍肉片的區分。②中紅外光譜技術通過對飲品進行聚類分析，能準確區分飲品種類。此外，轉基因和非轉基因食品也可通過中紅外光譜技術進行區分[3]。

2.3 食品摻假檢測

食用油和香辛料是人們日常膳食中的重要食料，中紅外光譜技術對食料是否摻假能進行有效鑒別，避免食品市場以次充好問題的發生，保證食品質量安全。通過采集多種同一純食油樣品和相同數量的摻假食油，利用中紅外光譜技術將其主成分分析和得分矩陣結合最小二乘判別法相結合，構建分析模型，從而對其摻假進行判斷。此外，通過分析中外紅光譜技術有效波長范圍內的光譜信息，并將其和支持向量機有機結合，對其摻假情況進行綜合分析判斷。中紅外光譜技術通過對香辛料進行漂移檢測，得出的模型驗證集識別和預測集能對香辛料真偽進行準確判斷。中紅外光譜技術在食品摻假鑒別中除食油和香辛料區別外，還能對水果飲料、食品粉末摻假、蜂蜜等進行摻假檢測[4]。

2.4 食品組成成分檢測

中紅外光譜技術在食品檢測中的應用至關重要，能對含有多種成分的食物進行準確分析。其技術能很好地對冷藏肉類的脂肪酸組成、營養參數和腐敗參數變化等各項指標進行較好的預測。同時，其技術能對油脂成分含量進行檢測。通過利用中紅外光譜技術主成分分析法建模，能高效、快速預測食品可溶性蛋白含量。對牛奶總抗氧化活性可將其技術和偏最小二乘回歸法相結合建模檢測。

2.5 食品品質檢測

新時期環境下，人們生活水平顯著提高，越來越注重食品質量，為滿足社會發展和消費者市場需求，食品檢測過程中食品品質檢測至關重要，對食品后期銷售具有積極作用和影響，能充分反映食品綜合價值。加強食品品質檢測技術，最大程度保護消費者合法權益，為消費者提供健康、安全、環保的食品。作為人體重要營養成分油脂，影響其質量的主要因素有黏度、酸度和折光率。通過利用中紅外光譜技術對加熱食油和不同溫度的加熱食油進行比較分析，能很好地檢測食油品質。同時通過將同樣的食油在不同溫度和光照射下快速保存，并對其過氧化值、酸值預測等分析建模，隨后使用中紅外光譜技術進行品質檢測。其技術除能很好地檢測食油質量外，也可對酒、咖啡等利用中紅外光譜技術和物理、化學技術結合對其進行品質檢測。

3 中紅外光譜技術的發展趨勢

社會經濟的不斷發展在很大程度上推動著科學技術的發展，中紅外光譜技術逐漸被應用到多個行業和領域。我國中紅外光譜技術發展較晚，而其技術應用成本低、便捷高效、方式簡單，較其他檢測技術更加環保，對我國食品檢測行業健康長久發展提供了一定條件。隨著中紅外光譜技術的不斷改進，逐漸成為食品檢測發展的必然趨勢[5]。能有效解決食品檢測中存在的質量安全問題。

4 結語

綜上所述，新形勢下食品安全檢測中，中紅外光譜技術的應用能有效推動食品檢測行業的發展。通過利用食品中水、脂肪、蛋白質吸收光譜的特性，科學合理地使用中紅外光譜技術進行食品檢測，為食品各方面檢測提供有力保障，實現檢測技術現代化發展，使其能被廣泛應用，充分發揮其特點，從而實現食品檢測的高效、無損、環保等。