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拉曼光譜技術（Raman spectroscopy）是一門基于拉曼散射效應而發(fā)展起來的光譜分析技術，體現(xiàn)的是分子的振動或轉(zhuǎn)動信息，由于拉曼光譜技術與常規(guī)化學分析技術相比，具有無損、快速、環(huán)保、無需制備試樣、無需消耗化學試劑、所需樣品量少等特點，因而在石油化工、生物醫(yī)學、地段考古、刑事司法、寶石鑒定等領域得以大力發(fā)展。
那么拉曼光譜技術在食品成分分析和農(nóng)藥殘留檢測中有哪些新研究進展呢？在食品質(zhì)量安全檢測中又有哪些關鍵技術呢？
一、拉曼光譜技術在食品安全檢測中的應用
拉曼光譜技術在食品成分檢測中的應用
食品的種類十分豐富，其成分因品種不同而有所差異，但綜合各種食品，其營養(yǎng)成分主要是糖分、油脂、蛋白質(zhì)和維生素。常規(guī)的化學分析方法，如液相色譜法、氣相色譜法等，操作步驟繁瑣，消耗化學藥品，需要制備試樣，而拉曼光譜技術能夠克服這些缺點，因此在食品成分的分析研究中得到廣泛的應用。
通過拉曼譜圖不僅可以定性分析被測物質(zhì)所含成分的分子結構和各種基團之間的關系，還可以定量檢測食品成分含量的大小。
糖分一般含有C-H，O-H，C=C，C-O等，雖然基團簡單，卻是大分子結構，存在許多同分異構體，所以分析相對困難。利用傅里葉拉曼光譜獲得甘蔗糖，甜菜糖的拉曼光譜，采用偏最小二乘（PLS）和主成分回歸（PCR）對摻雜在楓樹糖漿中的甘蔗糖和甜菜糖含量進行建模，準確率達95%。
應用拉曼光譜可以檢測植物的含油量、油份組成以及分析動物脂肪的結構等。此外，空間構型的研究是拉曼光譜在蛋白質(zhì)和多肽的主要應用。通過分析蛋白質(zhì)拉曼譜圖的峰強信息以及特征峰位置，不但可以得到蛋白質(zhì)分子的結構、肽鏈的骨架振動、而且可以獲得側(cè)鏈微環(huán)境的化學信息以及蛋白質(zhì)受外界環(huán)境（溫度、離子強度、pH等）的影響信息。
拉曼光譜在食品農(nóng)藥殘留檢測中的應用
隨著社會的進步和人民生活水平的提高，食品安全已成為全球關注的熱點話題，農(nóng)藥殘留污染是制約食品營養(yǎng)與安全的首要因素之一。常規(guī)的檢測方法擁有許多不足，專業(yè)性強、檢測方法復雜，由于不同農(nóng)藥的分子結構不同，其振動譜也會不同，因此利用拉曼光譜來識別不同的農(nóng)藥是可行的。
應用拉曼光譜技術檢測在糧食、蔬菜、水果中普遍使用的殺蟲劑和殺菌劑，均有所進展。拉曼光譜在食品農(nóng)殘中的檢測主要是指果蔬上的農(nóng)殘檢測。拉曼光譜識別農(nóng)藥時必須先獲得各種果蔬的拉曼光譜，然后測量各種標準農(nóng)藥的拉曼光譜，形成數(shù)據(jù)庫和評判模型，這樣就可識別噴有農(nóng)藥的果蔬拉曼光譜，從而檢測出果蔬表面的農(nóng)藥含量。根據(jù)各種農(nóng)藥的特征峰，可以實時快速的區(qū)分各種農(nóng)藥及其在果蔬表面上的農(nóng)殘。
二、拉曼光譜技術在食品安全檢測中的關鍵技術
熒光背景的扣除
拉曼散射是相對比較弱的光散射，而在食品分析研究中，由于激光光源照射在樣品時，有機分子易將吸收光子轉(zhuǎn)化為熒光分子從而產(chǎn)生熒光效應，其強度大大超過拉曼光譜譜峰的強度，甚至可能完全覆蓋整個拉曼光譜，因此減小和扣除熒光是順利進行食品研究的關鍵技術之一。
熱效應的消除
熱效應是由于激光照射時間過長而引起的物質(zhì)發(fā)熱“燒焦”的現(xiàn)象。避免熱效應對于獲得樣品真正的拉曼譜圖意義重大，主要措施有：（1）降低激發(fā)光源的功率可以有效防止熱效應的產(chǎn)生，但拉曼光譜信號強度會減弱。（2）使用低溫測樣附件，同時減少樣品的掃描積分時間，也是常用的抑制熱效應方法。
拉曼標準譜圖圖庫的建立
拉曼譜圖包含了拉曼特征峰的頻率、峰位的變化、偏振、峰寬、譜峰強度、半寬高、退偏比和散射面積等信息，他們蘊含著豐富的食品成分、分子結構、化學鍵等信息。但是隨著時代的發(fā)展，固定在儀器內(nèi)部的譜圖庫無法及時更新，無法共享，難以滿足食品數(shù)據(jù)快速變化的趨勢，因此構建支持有線和無線網(wǎng)絡傳輸?shù)臉藴世V圖庫，是拉曼光譜技術能否進一步發(fā)展和推廣的關鍵。
國產(chǎn)化便攜式拉曼光譜儀的開發(fā)
我國食品行業(yè)高速發(fā)展，隨之帶來的食品質(zhì)量安全檢測也備受關注，然而進口拉曼光譜儀器高精密、功能完備，因而價格也相對昂貴。為適應我國食品行業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)國產(chǎn)化，數(shù)據(jù)無線上傳和下載，面向食品無損檢測的便攜式拉曼光譜儀，是推進拉曼光譜技術在食品中應用的關鍵。
文章來源：分析測試百科網(wǎng)
文章鏈接：https://m.antpedia.com/news/1465491.html
文章報道：韋達飛
