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摘要：随着食品安全法的颁布，食品安全受到广泛关注。为加强对食品安全的监督和管理， 新的检测技术不断涌现，红外及近红外波谱技术是近年来发展起来的一种新型的分析检测技术。红外及近红外波谱技术，是利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及定性和定量分析，具有快速，方便，样品用量少，不损坏样品等优点，在分析样品光谱之前要确保光谱准确、清晰。本文主要介绍了红外及近红外波谱分析技术在食品分析检验中的应用状况，并简要展望了该技术在食品分析检验领域的发展方向。
关键词：红外及近红外光波谱技术；食品分析检验；应用
Abstract：along with the promulgation of the law of food safety，food safety has been widely concerned. In order to strengthen the supervision of food safety and management，the new detection technology，infrared spectrum technology is developed in recent years a new type of analysis detection technology. Infrared and near infrared spectrum technology，is the use of material on the selective absorption of electromagnetic radiation of infrared area for structure analysis and the qualitative and quantitative analysis，with fast，convenient，less dosage of samples，the advantages of no damage to the sample
Before the sample spectra analysis to ensure accurate and clear spectrum. This article mainly introduced the infrared spectral analysis technology application in food analysis and inspection，and briefly discussed the development direction of this technology in the field of food analysis and inspection.
Key words：infrared and near infrared spectrum technology；Food analysis and inspection；Application to explore
前言：在我们日常吃的食品里面，包含有各种各样的成分，有天然组成成分：如糖、蛋白质、油脂、维生素等，也有人工合成的添加剂：如防腐剂、色素、香精、甜味剂等，甚至一些包装材料也有可能被摄入体内。因此，随着食品安全事件屡屡发生，食品安全问题日益成为公众关注的焦点，为加强对食品安全的监督管理，研究开发食品安全检测关键技术意义重大，必须做好食品成分的定量定性分析工作。比起传统的化学检验，红外及近红外波谱技术具有样品用量少，不损坏样品，方便，分析速度快等优点。
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1.红外及近红外波谱技术发展概述
1.1红外及近红外光谱技术的发展历史
早在19世纪初人们就发现了红外线，但由于灵敏的红外检测器及红外光谱应用技术进展缓慢，直到1892年才有人利用岩盐棱镜和测热辐射计测定了20多种有机化合物的红外光谱，1905年，科伯伦茨发表了128种有机和无机化合物的红外光谱，红外光谱与分子结构间的特定联系才被确认。20世纪80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。
1.2红外及近红外波谱技术的原理和特征
红外光谱是一种分子吸收光谱。当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，从而形成的分子吸收光谱称为红外光谱，又称为分子振动光谱或转动光谱。而近红外光谱技术则主要用于定量分析，为了确定物质中某些组分的含量或是物质的品质属性的值，近红外定量分析需要一个待测成分已知的标准样品集，根据标样集中样品的近红外光谱，运用化学计量学方法建立光谱特征值与待测成分之间的数学关系。
1.3红外及近红外波谱技术在食品分析检验中的作用
食品的主要成分是水、碳水化合物、蛋白质和脂肪，以及其他一些以低浓度存在的成分。这些组分及组成在红外线区域范围有吸收光谱，但是，因为在高含水量的样品中含量低于0. 1g /100g的成分是很难检出的，所以通常是以主要成分为主。食品的不均匀特性导致了光谱的复杂性和影响传统光谱的使用范围。红外及近红外波谱能反映被测样品的组成和结构性质，相同的样品有着相同的光谱；反之如果样品的组成和结构性质有差异，则其红外光谱也存在差异。基于此特点红外及近红外波谱分析技术在食品定性和定量分析过程中具有无可比拟的优势，可在保证食品质量的一致性，提高食品生产过程的可控性和食品的均一性方面起到很大作用。
2.红外及近红外波谱技术在食品分析检验中的应用
2.1测定食品中蛋白质含量
目前国际上测定食品中蛋白质含量普遍采用凯氏定氮法，该方法虽然方便快捷，但容易给不法分子有机可乘，如添加三聚氰胺等物质提高氮含量。采用近红外光谱技术，可以预先建立某食品中蛋白质的标准分析模型，将待测食品与标准分析模型进行比较，便可得知其蛋白质含量是否符合标准。如使用傅里叶变换红外光谱法，对3个不同厂商生产的牛奶巧克力进行检测，根据其蛋白质特征峰的出峰强度不同，
可以快速检测巧克力中蛋白质含量。
2.2 食品种类鉴别
不同食品品种间口感、品质等差别较大，鉴别食品种类有利于名优品种的原产地和品牌保护，因此品种鉴别意义重大。利用近红外光谱结合SIMCA模式识别方法对茶叶进行识别与分类。研究结果表明，选取6500~5300 -1cm波数范围内的光谱，通过标准归一化预处理后，利用SIMCA的模式识别方法分别为龙井、碧螺春、祁红和铁观音等4类茶叶建立了类模型，4类模型对未知茶叶样本的识别率分别是90%、80%、100%和100%，拒绝率全是100%。
2.3 食品真伪掺假鉴别
近年来，食品掺假造假、以假乱真、以次充好的现象时有发生，严重损害了消费者的经济利益和身体健康。利用近红外光谱结合判别分析法把20个橄榄油样品成功地分为特级初榨橄榄油和普通橄榄油两类，正确率为100%。研究结果表明，基于化学计量学方法和近红外光谱数据为橄榄油的品质鉴定和掺杂量检测提供了一种简便、快捷、准确的方法。
3.结语：
随着国家对食品安全的重视，食品领域的检测项目也越来越多。红外光谱技术已经成为一种新型的光谱分析技术，并且在食品的领域当中得到了充分且广泛的应用。该技术不仅无损、快捷，并且环保无污染，不过其自身还是存在有局限性。随着未来仪器性能、模型算法和光谱预处理方法的进一步发展，近红外光谱分析技术在食品安全检测领域具有广阔的前景。
参考文献：
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论文作者:张羚
论文发表刊物:《中国误诊学杂志》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/4
标签：光谱论文; 波谱论文; 食品论文; 样品论文; 技术论文; 蛋白质论文; 食品安全论文; 《中国误诊学杂志》2017年第4期论文;