食品检测光谱仪

"地沟油"、"转基因食品"、"三鹿奶粉"、"苏丹红"、"人造鸡蛋"等字眼相信大家并不陌生，生活中食品安全问题已经严重影响了人们的饮食健康，每年都有不少"黑心"商家被曝光，在利益的驱使下，仍然会有不法分子铤而走险。为此，如何保护家人享有安全、健康的饮食，已经成为困扰众多家庭的一大难题，人们对便携食品检测设备的需求呼之欲出。家庭级光谱仪的出现，则大大弥补了食品安全检测的一大空白，，便携式光谱仪体积小、重量轻、便于携带，能够实现现场检测快速出具检测结果，且检测方法固定，对操作人要求不高。由于简单方便、效率高等特点，消费者可以随身携带检测设备，随时随地检测各种自己想要购买的食材或食品，能够让您在短时间内快速了解食物的物质成分，是否存在添加剂超标或国家明令禁止的工业用品的添加，让您开开心心购物，健健康康饮食，彻底打消您的饮食顾虑。大家也可以想想自己日常是如何挑选蔬菜、肉类及其他食品的。无非就是通过看、闻、摸、听及一些窍门或经验来选购，尤其是看最为直观，消费者可以凭借商品的色泽才判断食材的好坏。光谱仪的原理也就是如此，只不过它检测比肉眼更精细，有可见光还有不可见光。以水果为例，通过应用光学特性检测食品与农产品可对水果进行自动化分级、分类和分选。①去掉缺陷品，如破损个体、霉变个体等；②按物品某成分含量分类，如可依据叶绿素来区分茶叶的新鲜度；③对水果成熟度划分，方便后续的存储与销售。可见依靠光谱特性，以此来检测食品、物品还是非常可靠的，且在多个行业应用较为广泛。如果未来便携式光谱仪发展成熟，人们便可以通过这类设备来选购食品、物品，以确定食物中是否含有有毒或超标含量的化学物质，不仅可以保障消费者的饮食健康，还可以打击那些不合格产品及"黑心作坊"，让他们无所遁形。但目前光谱仪多应用于工业领域，对于家庭级光谱仪的应用尚处于空白阶段，虽然已经有团队在研发相关消费级光谱仪设备，但由于标准、功能、应用领域并不统一。因此，便携式光谱仪设备不仅要完善产品功能，还要增加云端数据库中的物品种类，以此来满足更多消费者的检测需求。看到这里，可能大家比较好奇这种设备的价格吧。确实如此，由于光谱仪目前民用型设备较少，就已知的几款设备售价都已经超过了1500元，目前这几款设备均处于众筹阶段。另外，推荐看看《新型手持式光谱仪计算食物中卡路里》这篇文章。

[font=宋体][font=宋体]由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有诸多优点，其技术在食品营养成分、品质、微生物、真实性以及有害物质检测等众多方面得到了广泛的应用，见图[/font][font=Times New Roman]6-[/font][/font][font='Times New Roman']6[/font][font=宋体]所示。[/font][align=center][img=,458,315]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406261013492017_4580_4070220_3.png!w690x493.jpg[/img][b][font='Times New Roman'] [/font][/b][/align][align=center][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman']6-6[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在食品检测中的应用[/font][/align][b][font='Times New Roman']1. [/font][font=宋体]蛋白质检测[/font][/b][font=宋体]凯氏定氮法是蛋白质检测的常规手段，其实验操作繁琐，耗时较长，需要强腐蚀性化学试剂，是一种破坏性分析手段，检测样品无法进行二次销售。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有快速无损的优势，可实现乳品、肉制品等食品中蛋白质的测定。此外，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现氨基酸态氮的定量检测。氨基酸态氮含量是判定酱油、醋等调味品质量的重要指标之一，常规氨基酸态氮的检测手段有双指示剂法以及电位滴定法，操作复杂且耗时较长，不利于快速无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']2. [/font][font=宋体]碳水化合物检测[/font][/b][font=宋体]食品中碳水化合物主要包括淀粉、纤维素、蔗糖、葡萄糖和果糖等，是食品中重要的营养素以及风味物质。通常，食品中不同种类碳水化合物用途不同，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现对不同碳水化合物的定性定量分析。因具有快速无损的优势，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于水果中糖类、大米中淀粉等物质的测定。[/font][b][font='Times New Roman']3. [/font][font=宋体]脂类物质检测[/font][/b][font=宋体]食品中脂类物质的传统检测手段是索氏提取、酸水解法等，存在耗时长，无法同时实现大批量样品检测等弊端。近年来，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于肉制品、大豆、核桃、鸡蛋等食品中脂类物质的快速测定。[/font][b][font='Times New Roman']4. [/font][font=宋体]酸度检测[/font][/b][font=宋体]酸度是食品风味呈现的重要部分之一。食醋是一种历史悠久的酸味调味剂，而有机酸是评价食醋品质的重要指标之一。传统分析手段如滴定法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]法等存在检测时间较长、样品无法二次销售等缺点，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中酸度的快速无损测定，具有较好的预测精度和稳定性。[/font][b][font='Times New Roman']5. [/font][font=宋体]水分检测[/font][/b][font=宋体]水分是食品品质的重要指标之一，如肉的嫩度与水分紧密相关。传统水分分析手段多为直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法以及卡尔费休法等，但实验操作复杂且耗时较长。由于水分对近红外有强吸收，故[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中水分含量准确、快速、无损的测定。[/font][b][font='Times New Roman']6. [/font][font=宋体]其他[/font][font=宋体]化学成分检测[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现酒中酒精度、黄酮、茶叶中的茶多酚和咖啡碱、油脂中的酸价和过氧化值等化学成分和指标的无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']7. [/font][font=宋体]食物微生物检测[/font][/b][font=宋体]微生物中的核酸、蛋白质等成分产生的光谱信息不同。因此，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于微生物的定性和定量检测，如食品中菌落总数、致病菌、霉菌以及毒素的检测，还可用于微生物发酵过程中活菌数量的在线监测。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]然而[/font][/font][font=宋体]，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的灵敏度不高，[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]较难实现痕量微生物的检测[/font][/font][font=宋体]。[/font][b][font='Times New Roman']8. [/font][font=宋体]食物真实性检测[/font][/b][font=宋体]近年来，假奶粉事件、地沟油事件、假酒事件等不断发生，一系列重大食品安全事件严重危害到广大人民的身体健康。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术因其快速、无损、简单、高效的优点，被广泛用于食品真实性检测，如乳制品的品种产地鉴别以及肉类、酒类和饮料掺假鉴别等。通过建立鉴伪模型，可以快速获得检测对象是否掺假、掺假种类及掺假比例等信息。[/font][b][font='Times New Roman']9. [/font][font=宋体]食物污染物检测[/font][/b][font=宋体]现有研究表明，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于乳制品中三聚氰胺、面粉中滑石粉等食品污染物的检测。然而，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术尚较难实现对于低含量的食品污染物如农药与兽药残留的检测，以及无近红外吸收的污染物如重金属等物质的准确定量分析。[/font]

[b][font='Times New Roman']1.[/font][font=宋体]无损检测[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术不需要对样品进行复杂的前处理，且近红外光具有一定的穿透能力，可以采集到食品内部品质的信息，因此可以实现食品成分的无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']2.[/font][font=宋体]检测速度快[/font][/b][font=宋体][font=宋体]由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术省略了复杂的前处理步骤，且扫描光谱的速度非常快，通常可以在[/font][font=Times New Roman]1 min[/font][font=宋体]内采集样品光谱，并利用所建立的模型快速实现多组分同时定性定量分析，大大减少了食品检测的工作任务。[/font][/font][b][font='Times New Roman']3.[/font][font=宋体]人为干扰少[/font][/b][font=宋体]由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]模型是事先建立好并集成在软件中，实验人员只需规范扫描光谱和调入数据，即可得到组分的定性定量信息，具有较好的重现性。[/font][b][font='Times New Roman']4.[/font][font=宋体]应用范围广[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]信息来源主要是有机物中的含氢基团，因此几乎可以实现食品所有组分的快速无损检测，[/font][font=宋体]既可用作定性分析，也可用作组分的定量分析[/font][font=宋体]。对检测样品的物理结构没有特殊要求，适用于固体、液体等多种状态的食品样品分析。[/font][b][font='Times New Roman']5.[/font][font=宋体]环保[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术不需要对样品进行复杂的前处理，避免了有毒化学试剂对环境的污染，节约资源。[/font][b][font='Times New Roman']6.[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术用于食品检测的不足[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]复杂，信号中谱峰重叠、基线漂移、背景干扰严重，较难直接对其进行分析，常需要借助化学计量学的手段。此外，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的灵敏度不高，难以实现痕量分析。[/font]