探討紅外光譜技術在食品檢測中的應用

文 曹濤 黃國春 駱權勇 廖金萍 陳純 陳亮燕 .廣東省檢迅檢測科技有限公司；.深圳市億騰檢測科技有限公司

1.前言

近年來，隨著社會的不斷發展和進步，人們對于食品的質量要求也越來越高。而紅外光譜技術作為一種新興的檢測技術，因為其具有高效、準確、快速等特點，所以在食品檢測中得到了廣泛的應用。紅外光譜技術利用不同物質對不同波長的吸收率不同的原理，通過采集分析樣品表面紅外吸收光譜，即可判斷其物質類型。對此，本文對紅外光譜技術在食品檢測中的應用進行探討，希望能夠為今后紅外光譜技術在食品檢測中的應用提供一些參考。

2.紅外光譜技術的原理

紅外光譜技術是一種非常重要的食品檢測方法。它基于物質與紅外光的相互作用，通過分析物質對紅外光的吸收、散射和反射等特性，來確定樣品的組成和結構。紅外光譜技術的原理主要包括吸收和散射兩個方面。吸收譜是通過測量樣品吸收紅外光的能量來獲取樣品的紅外光譜信息；而散射譜則是通過測量樣品對紅外光的散射現象來獲取樣品的散射紅外光譜信息。這些譜線可以提供樣品組分、結構和相對含量等方面的有用信息。

3.紅外光譜技術的應用價值

紅外光譜技術可以用于快速、無損、非破壞性地檢測食品中的成分、質量和安全性等方面的問題，具有較高的應用價值。紅外光譜技術在食品檢測中的應用非常廣泛。首先，它可以用于食品成分的定性和定量分析。通過紅外光譜技術，我們可以準確地確定食品中各種成分的存在情況和含量。比如，脂肪、蛋白質、糖類等。這對于食品的品質控制和合規性檢測非常重要。其次，紅外光譜技術還可以用于食品質量和安全性的檢測。食品中常會存在一些有害物質或污染物，如農藥殘留、重金屬、真菌毒素等。通過紅外光譜技術的應用，可以對食品樣品進行快速篩查和檢測，以確保食品的安全性和合規性。然后，紅外光譜技術還可用于食品的產地溯源。通過對不同地域食品的紅外光譜特征的分析，可以判斷食品的產地。這對于食品追溯和打擊食品走私具有重要意義。最后，紅外光譜技術還可以用于食品的儲存和保鮮。通過紅外光譜技術監測食品中水分、氧氣、二氧化碳等的含量和分布情況，可以實時監測食品的變質程度和儲存條件，以延長食品的保鮮期和保持食品的品質。

4.紅外光譜技術的特點

紅外光譜技術通過光譜學來監測食品組成和性質的變化。典型的紅外光譜儀包括光源和單色器兩個部分，每個部件都有特定的功能。因此，在設計和組裝紅外光譜儀器時，確保每個組件的性能保持原樣是至關重要的。由于不同的組件具有不同的用途，因此可以將紅外光譜儀器分成多個類別，其中不同的光源代表著它們的不同應用。紅外光譜技術特點：①紅外光譜技術可以有效避免對樣品的損害。該技術使用光纖傳播的方式來檢測樣品的異常情況，尤其是對活體樣品而言，相較于其他檢測技術，紅外光譜技術的優勢更為明顯。②分析效率高。在過去的食品檢測中，由于技術的滯后，常常需要對食品進行預處理后才能進行檢測。然而，利用紅外光譜技術，不僅無需進行食品預處理，還能大大縮短食品檢測時間。③傳輸性能較高。該技術利用紅外光進行傳輸，能夠有效地在光導纖維中傳導，對未來多傳輸通道的發展具有重要的意義。④節能環保。通過直接使用紅外光進行食品檢測，避免了許多繁瑣步驟，節約了資源的使用。同時，該技術對外界環境也沒有任何影響，具有突出的環保性能，符合我國綠色環保的主題。

5.紅外光譜技術在食品質量檢測中的應用

5.1食品成分分析

紅外光譜技術在食品成分分析中的應用廣泛而有效。通過利用紅外光譜技術，可以快速準確地確定食品樣品中的各種成分，包括脂肪、蛋白質、碳水化合物等。紅外光譜技術基于不同物質對紅外光的吸收特性，通過測量樣品在不同波長光譜下的吸光度來分析樣品的成分。這種非破壞性的分析方法不僅可以保持樣品的完整性，還能夠快速獲取大量數據，提高分析效率。因此，紅外光譜技術在食品成分分析中被廣泛應用，可以用于食品質量評價、真偽鑒別、添加劑檢測等方面，對保障食品安全和提升食品質量具有重要意義。紅外光譜技術在食品成分分析中還具有許多優勢。首先，它具有高度的準確性和靈敏度，能夠對微量的成分進行檢測和分析。其次，紅外光譜技術操作簡便，不需要復雜的預處理步驟，節省了時間和人力資源。此外，紅外光譜技術還能夠同時檢測多種成分，提高了分析效率。另外，在食品加工過程中，紅外光譜技術還能夠監測食品中的營養成分變化，幫助食品生產商進行產品控制和質量管理。總之，紅外光譜技術在食品成分分析中的應用給食品行業帶來了很多好處，不僅提高了食品質量的檢測水平，還為食品安全提供了有力的支持。

5.2食品真偽鑒定

傳統的食品真偽鑒定方法往往需要較長的時間和復雜的實驗操作，并且對人員要求較高。然而，紅外光譜技術通過分析食品中的紅外輻射譜圖來識別和鑒定食品的成分和結構，具有操作簡便、快速高效等優點。通過建立食品真偽鑒定的紅外光譜數據庫，可以實現對食品中添加物、農藥殘留等的準確檢測和鑒定，為食品質量監管提供了有效的手段。紅外光譜技術在食品真偽鑒定中的應用具有廣闊的前景和潛力。紅外光譜技術在食品真偽鑒定中的應用不僅可以用于檢測食品中的添加物和農藥殘留，還可以用于確認食品的品種和產地。通過對不同食品樣品的紅外光譜進行比對分析，可以找到各個食品的特征峰，從而判斷食品的真實來源和成分。例如，通過對葡萄酒樣品進行紅外光譜分析，可以確定其品種和年份。紅外光譜技術還可以用于檢測食品中的質量問題，如腐敗、霉變等。通過比對食品樣品的紅外光譜圖譜，可以及時發現食品質量問題，并采取相應的措施進行處理和監管。因此，紅外光譜技術在食品真偽鑒定中的應用，可為食品行業提供可靠的質量保障和消費者信任。

5.3食品安全檢測

食品安全檢測是確保食品質量和保護消費者健康的關鍵環節。在過去的幾十年中，紅外光譜技術已被廣泛應用于食品檢測中，以檢測和識別食品中的各種成分和污染物。紅外光譜技術通過測量食品中吸收的特定波長的紅外光來分析其化學組成。這種非破壞性的分析方法可以快速、準確地確定食品中的蛋白質、脂肪、糖類等成分的含量。與傳統的化學分析方法相比，紅外光譜技術具有操作簡單、分析快速、無需昂貴的試劑和高度敏感等優勢。因此，紅外光譜技術在食品質量檢測中的應用前景廣闊，將有助于提高食品安全水平和保護消費者的健康。此外，紅外光譜技術還可以用于檢測食品中的污染物和殘留物。食品中可能存在著農藥、重金屬、微生物等有害物質，這些物質對人體健康有潛在的危害。紅外光譜技術可以通過分析食品樣品中的紅外光譜圖，快速鑒定和定量污染物的存在。通過建立樣品與已知污染物之間的光譜相似性模型，可以準確地檢測出食品中的污染物含量，實現快速、可靠的食品安全檢測。此外，紅外光譜技術還可以用于食品的質量控制和品質評估。通過紅外光譜技術，可以對食品的新鮮度、成熟度、儲存條件等進行評估。例如，在水果和蔬菜的質量控制中，紅外光譜技術可以檢測出其中的呼吸氣體濃度和蛋白質含量等指標，從而判斷其成熟度和新鮮度。通過監測食品的光譜變化，可以實現對食品質量的快速檢測和控制，幫助食品生產商提高產品質量和降低損耗。綜上所述，紅外光譜技術在食品檢測中具有廣泛的應用前景。它可以實現對食品中成分和污染物的快速、準確檢測，有助于保障食品安全和消費者健康。此外，紅外光譜技術還可用于食品質量控制和品質評估，促進食品行業的發展和提升。隨著紅外光譜技術的不斷進步和創新，相信它將在食品檢測領域發揮越來越重要的作用。

5.4定量測試檢測應用

通過紅外光譜儀，可以獲取食品樣品中的紅外光譜信息，并且利用化學分析方法，將所得光譜信息與已知的標準樣品進行比對和定量分析。例如，利用紅外光譜技術來檢測食品中的添加劑含量，如防腐劑、著色劑等。同時，紅外光譜技術還可以用于檢測食品中的營養成分含量，如蛋白質、脂肪、糖分等。紅外光譜技術還可以應用于食品中的污染物檢測，如農藥殘留、重金屬等。通過紅外光譜技術的定量測試檢測應用，可以實現對食品質量的快速和準確評估，從而保障食品安全。除了在食品質量檢測中的定量測試應用外，紅外光譜技術還可以在食品中進行其他的檢測應用。例如，紅外光譜技術可以用于食品中的質量鑒別。通過比對不同食品的紅外光譜信息，可以快速鑒別出食品的真偽和品種。這對于檢測食品中的摻假問題和保護食品品牌具有重要意義。紅外光譜技術還可以應用于食品中的微生物檢測。紅外光譜可以捕捉并分析食品中微生物的特征光譜，通過對光譜的解析和比對，可以得出食品樣品中是否存在細菌、霉菌等微生物污染的結果。這種非接觸、快速、準確的檢測方法可以幫助食品生產企業及時發現和處理食品安全問題，提高食品質量和安全水平。總的來說，紅外光譜技術在食品檢測中的應用非常廣泛，不僅可以用于定量測試檢測，還可以用于質量鑒別和微生物檢測等方面。通過這種高效、準確的檢測技術，可以有效提升食品安全檢測的能力，保障消費者的身體健康和食品供應鏈的穩定。

5.5進行定性鑒別

通過紅外光譜技術，可以獲得食品樣本的特征光譜圖，進而判斷樣本中存在的化學組分。食品中的化學成分通常會對紅外光譜產生特定的吸收峰，因此可以通過比對樣本光譜與已知光譜庫中的標準光譜進行相似度分析，從而判斷樣本中的化學成分。這種定性鑒別技術具有快速、準確的優勢，可以迅速識別出食品樣本中的有害物質或污染物。此外，紅外光譜技術還可以對食品中的不同組分進行分析，例如脂肪含量、糖分含量等。通過測量食品樣本的紅外光譜，可以得到樣本中各組分的含量信息，進而評估食品的營養價值或質量。這種定量分析的應用能夠幫助食品生產企業確保產品質量，以及滿足消費者對于食品質量的要求。總之，紅外光譜技術在食品質量檢測中的定性鑒別應用具有廣泛的應用前景，可以為食品行業提供快速、準確的分析手段，有助于提高食品的質量和安全。

結語

總之，隨著科技的不斷進步，食品農藥殘留檢測技術也在不斷改進。為了保障食品安全的質量管控工作，我們需要綜合運用多種食品農藥殘留檢測方法，并根據食品種類選擇適合的檢測手段，從而準確地檢測出食品中的農藥殘留，避免不合格的食品流入市場，確保人們的身心健康，促進我國社會的健康和長久發展。