拉曼光谱技术在食品质量安全检测中的应用

□ 宋 佳 乔 玲 朱毛毛 闻伯芹 南京市产品质量监督检验院

随着生活水平的逐渐提高，人们对食品质量提出了更高的要求，有了更深入的了解，另外，食品的安全性也成为人们关注的焦点和讨论的热点。在当代科学技术日新月异发展形势下，拉曼光谱技术在食品质量安全检测中脱颖而出。拉曼光谱技术具有快速、简单、可重复的特点，可以更好更快地对食品进行检测，以此来保障食品的安全性。

1 拉曼光谱技术在食品质量安全检测中的应用

1.1 食品成分检测

众所周知，食品的种类丰富多样，而且每一种食品中所具有的成分都不一样。从整体情况来看，食品的成分主要包括：碳水化合物、脂肪、蛋白质等。在一般情况下，食品成分的检测都会采用化学分析法。利用这种方法时，都会对食品进行制样、前处理，其操作流程比较繁琐、复杂，在实际操作的过程中都会使用和消耗化学试剂。拉曼光谱技术不需要冗长的样品准备过程，可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英和光纤测量，进行无损伤的定性定量分析，不仅简化了操作的流程，而且也节省了大量的人力和物力[1]，使得这项技术在食品成分检测中得以广泛应用。

拉曼光谱技术在食品成分检测中应用广泛，不仅可以对不同浓度葡萄糖的含量进行检测，还可以对饱和脂肪酸进行深入的研究和分析。不同酸碱值对蛋白质乳化能力的影响也有不同，应用拉曼光谱技术可以对其所产生的影响进行明确。由此可见，在食品成分检测的过程中拉曼技术发挥着越来越重要的作用。

1.2 食品农药残留检测

实践调查发现，影响食品营养安全最主要的一个因素就是农药的残留。就农产品检测中心而言，它对食品安全检测所采用仪器的灵敏度和准确度都非常高，但是常规检测流程较为繁琐，成本相对而言较为高[2]。由此可见，传统检测方法存在很多的问题。而利用拉曼光谱技术进行食品农药残留检测效果非常显著，不同农药中的分子结构具有一定的差异性，振动谱也各有不同，拉曼光谱技术可快速准确进行不同农药成分的识别。

拉曼光谱技术在农药残留检测的应用，主要是指对水果和蔬菜中农药残留物进行检测。拉曼光谱技术在对农药进行识别前，首先要获得各种水果和蔬菜的拉曼光谱，再对各种标准农药的拉曼光谱进行检测，从而形成一个有效的数据库，或者是一种科学化的评判模型。根据现有数据库或评判模型，不仅可以直接对喷有农药的果蔬拉曼光谱进行有效的识别，还可以对果蔬表面上的农药含量进行有效的检测[3]。

2 拉曼光谱技术在食品质量安全检测中的关键技术

2.1 荧光背景的扣除

拉曼散射相对来说是比较弱的一种光散射，在对食品进行分析研究的过程中，由于激光光源照射在样品上，有机分子极易将吸收的光子进行有效转化，通常在转化的过程中会转化为一种荧光分子，之后就会直接产生出一种荧光效应。这种效应其强度会大于拉曼光谱谱峰的强度，甚至这个强度会对整个拉曼光谱进行全面覆盖。

不同的样品要选择各自相应的激发波长，更换激光器会无形中增加仪器成本。在对水果进行农残检测时，因部分水果及农药在可见光激发下会存在非常强的荧光，导致检测过程中会存在一定难度，可运用波长为1 064 nm的Nd：YAG激光器，其可以作为一种激光光源来采集信号，不断累积，可以在很大程度上提高信噪比，以此来降低荧光背景[4]。

2.2 热效应的消除

热效应主要是因为激光照射的时间比较长，从而会引发一种“烧焦”的现象。为了更好地避免热效应对获得样品真正的拉曼谱图造成影响，可以采取以下措施：①将激发光源的功率适当降低，可以有效避免热效应的产生，但拉曼光谱信号的强度相应也会逐渐减弱；②要使用温度比较低的测样附件，这是比较常见的抑制热效应的方法，可以缩短对样品扫描积分的时间。

3 结语

拉曼光谱技术具有简单、快捷、成本低、可重复的优势，在食品含水量比较丰富的物质上，其检测效果尤其显著。但与西方发达国家比较，我国的拉曼光谱技术在食品质量安全检测中依然存在较多问题和困难，仍需对其进行深入的研究探讨，使拉曼光谱技术的应用逐渐向科学化、系统化的方向发展，以此来更好地保障我国食品的安全性。