光谱技术在食品安全快速检测中的应用研究

刘枫 石林彝族自治县产品质量检验检测中心

前言：传统的食品安全检测存在处理流程繁琐、价格昂贵、耗时长等缺陷，无法实现快速无损检测。结合光谱技术在食品安全检测中的应用可以了解到，这类技术的应用具备效率较高、稳定性好、准确性高、简便等优势，为保证光谱技术较好服务于食品安全快速检测，正是本文研究的目的所在。

一、食品安全快速检测中常用的光谱技术

荧光光谱检测技术、X射线检测技术、高光谱检测技术、拉曼光谱检测技术、近红外光谱检测技术均属于食品安全快速检测中常用的光谱技术，这类技术均通过了市场检验，具备较高实用性。介于篇幅限制，本文研究主要围绕拉曼光谱检测技术开展，拉曼光谱检测技术具备无需预处理、分析速度快、灵敏度较高、无需破坏样本、对样品浓度要求较低等优势，该技术近年来在我国生物学、药学、化学等多个领域均有着较为广泛应用，且已经发展成为重要的食品安全快速检测技术。在基于拉曼光谱检测技术的食品安全快速检测中，荧光背景的扣除、热效应的消除、针对性开展的拉曼标准谱图图库建设均属于技术应用要点。荧光背景的扣除可利用化学计量学的方式实现，也可以通过改进实验仪器性能实现，化学计量学的应用需关注手动线性背景拟合、不对称最小二乘法应用、baseline Wavelet背景扣除法应用。热效应的消除可基于使用低温测样附件、激发光源功率降低实现，配合针对性开展的检测现场随时记录，拉曼光谱检测技术即可通过建设拉曼标准谱图图库更好服务于食品安全快速检测[1]。

二、食品安全快速检测中光谱技术的具体应用

（一）成分检测

对于种类丰富的食物来说，油脂、蛋白质、糖分属于其主要营养成分，在基于传统食品检测法的成分检测中，这类检测存在需要运用化学药品、操作过程繁琐等缺陷，但在拉曼光谱检测技术支持下，这类缺陷可较好克服。现阶段我国食品安全标准涉及团体标准、企业标准、地方标准、行业标准、国家标准，且存在多种多样的食品检测方法，而通过应用拉曼光谱检测技术，上述标准检测需要均可较好得到满足，这是由于该技术具备适应复杂介质成分、可分析特殊性质成分、集合多种操作于一体、操作步骤少、有机溶剂用量少、检测效率高、检测成本低等特点，且能够实现食品安全快速检测的小型化、自动化、在线化，技术具备的优势可见一斑。

（二）农药残留检测

作为食品安全领域中人们最为关键的问题，农药残留污染会直接威胁人体健康，而受到当下种类丰富的农药影响，存在差异的农药分子结构往往会导致一直检测技术无法满足多种农药残留检测的情况出现，而在拉曼光谱检测技术支持下，农药的差异性识别可顺利实现，基于检测获得的农药特征峰，即可实现农药种类的准确、快速检测。以RT5000食品安全检测仪为例，作为基于拉曼光谱检测技术的食品质量安全检测仪器，该仪器由同方威视技术股份有限公司生产，属于食品安全现场快速检测设备，基于混合物识别算法、线性定量模型、表面增强拉曼光谱技术，该设备能够快速分析食品安全，提供非定向痕量筛查的分析方案，能够实现对有毒有害物质、保健品非法添加、兽药残留、易滥用食品添加剂、非食用化学物质、农药残留的检测，共包含6大类100余种物质。同时，设备还能够在食品安全检测中实现检测结果数据化，做到实时保存检测数据，数据造假、丢失等问题可由此规避。如对数据存在异议，可基于计算机对检测数据进行实施调取，检测的全过程溯源可由此实现[2]。

（三）技术创新探索

对于消费者来说，食品安全问题直接威胁且健康乃至生命安全，该问题如无法得到有效解决，人们将对食品产生信任危机，相关企业的发展将受到严重负面影响，由此催生的经济损失也会影响我国整体发展。随着科学技术的快速发展，近年来我国食品安全检测技术的发展速度也较为迅速，因此食品安全检测技术人员必须积极学习各类新技术，掌握新技术应用方法，围绕拉曼光谱检测技术及相关设备开展的学习便属于其中典型。以京简智仪器设备有限公司研发的SERDS Portable-BASE型号新型便携式差分拉曼光谱仪为例，该便携式差分拉曼光谱仪采用多波长集成化激光光源、高分辨率接收系统、多波长集成化光路系统、BP神经网络技术，因此该设备具备抗噪声、抗干扰、检测灵敏度极高、光源功率较低等特点，且实现了较高检测准确性与较低能耗的兼顾，该新型设备的应用价值可见一斑。为保证拉曼光谱检测技术更好服务于食品安全快速检测，对拉曼光谱技术的本质认识、拉曼光谱技术基底材料成本的控制、拉曼光谱技术基底重现性和稳定性的提升、“拉曼光谱指纹”数据库的建设必须得到重视。

结论：综上所述，光谱技术在食品安全快速检测中的应用需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的成分检测、农药残留检测、技术创新探索等内容，则提供了可行性较高的拉曼光谱检测技术应用路径。为更好基于光谱技术开展食品安全快速检测，难检测的食品安全问题攻克、检测速率的进一步提升、基于食品安全标准的检测技术优化同样需要得到重视。