王香婷，金振國，李倩

（商洛學院 化學工程與現(xiàn)代材料學院/陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室，陜西商洛　726000）

FTIR技術在面粉品質檢測中的應用

王香婷，金振國，李倩

（商洛學院 化學工程與現(xiàn)代材料學院/陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室，陜西商洛726000）

利用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）儀，采集40種面粉樣品的紅外譜圖，對面粉中蛋白質、脂肪、糖類、淀粉等主要營養(yǎng)成分及添加劑進行分析。面粉的紅外譜圖中，蛋白質的特征峰在1657 cm-1、1543 cm-1左右處，脂肪的特征峰在2926 cm-1、1747 cm-1左右處，糖類的特征峰在1200～900 cm-1，3396 cm-1處，淀粉的特征峰在1647 cm-1、1416 cm-1處，過氧化苯甲酰特征峰在1200～1100 cm-1段內。不同品牌面粉中添加劑的含量差別較為明顯，可直接通過紅外譜圖區(qū)分；面粉中各營養(yǎng)物質的含量差別不太明顯，但二階導數(shù)譜圖差異較為顯著，可間接區(qū)分?？梢?，F(xiàn)TIR技術可以快速地對面粉品質進行檢測。

傅里葉變換紅外光譜法（FTIR技術）；面粉；紅外譜圖；二階導數(shù)

近年來，食品安全問題頻發(fā)。三聚氰胺、蘇丹紅等事件被查處曝光后，引起了人們極大關注［1］。目前，對于食品安全檢驗的方法有色譜法等［2-3］，但存在重復性相對較差等缺點［4］。FTIR技術具有分析速度快、操作簡便、無破壞等優(yōu)點，國內外學者運用FTIR技術在茶葉、燕麥粉、大豆、花生等品種鑒別研究及蜂蜜、食用油、肉類等摻假研究方面做了大量的工作［5-10］。面粉是人類生活的必需品，人們不僅要求其口感好，有營養(yǎng)，而且在外觀上要色澤白，這就導致了面粉中各種添加劑的出現(xiàn)，危害人類健康。因此面粉安全檢測是一個不可忽視的問題。目前面粉中添加劑的檢測方法多為定量分析，耗時耗力，而應用FTIR技術可快速、無損地對面粉品質進行分析，是面粉品質檢測的一個重要創(chuàng)新。

1　材料與方法

1.1實驗儀器與試劑

實驗儀器與試劑見表1。

表1　實驗儀器與試劑

1.2樣品來源與分類

樣品采自商洛學院校內食堂、校外小吃城、美食城及周邊糧油店、飯店，西安市長安區(qū)西安財經學院食堂。分類見表2。

1.3采集條件

掃描范圍：4000～400 cm-1；掃描次數(shù)：32次；分辨率：8 cm-1；實驗將每種樣品采集五個樣本的平均譜圖作為該樣品的原始譜。

1.4實驗方法與數(shù)據(jù)處理

將樣品置于紅外烘干箱中干燥，以樣品和KBr質量比1：100充分研磨混合均勻后壓片，進行FTIR測定，采用美國Thermo Flectron公司的OMNIC 8.0操作軟件進行分析；二階導數(shù)譜采取5點平滑。

表2　面粉樣品

2　結果與分析

2.1相同品牌不同筋度面粉紅外譜圖分析

2.1.1五得利面粉

圖1為五得利面粉的譜圖。圖1（a）中譜圖2與譜圖1相比，2927 cm-1處脂肪特征峰、1655 cm-1處蛋白質特征峰均有所降低，即高筋面粉中脂肪、蛋白質的含量明顯高于低筋粉；3392 cm-1與1200～900 cm-1處糖類特征峰無明顯區(qū)別，即高筋粉中糖類含量與低筋粉中無太大差別。譜圖1與2、3相比，1200～1000 cm-1區(qū)域內過氧化苯甲酰特征峰高低有所不同，即添加的增白劑的量有所不同。從圖1（b）可以看出在1100～1000 cm-1段中譜圖1出現(xiàn)的尖峰與譜圖2、3形成明顯對比，容易辨別。在860～765 cm-1區(qū)域內譜圖3出現(xiàn)了與譜圖2不同的峰，可以明顯區(qū)分。

圖1　五得利面粉譜圖

2.1.2陜富面粉

圖2為陜富面粉譜圖。圖2（a）中譜圖2、3中2933 cm-1處脂肪特征峰基本持平，但譜圖1中2933 cm-1處脂肪特征峰稍有降低；譜圖1、2、3在1662 cm-1處蛋白質的特征峰高度依次降低；說明低筋、普通粉中脂肪含量相當，且高于高筋粉中脂肪含量；高筋、低筋、普通粉中蛋白質含量依次減少；由譜圖1、2、3中3374 cm-1處、1500～1410 cm-1段糖類、淀粉的特征峰可得出：三個樣品中所含糖量和淀粉量基本持平；過氧化苯甲酰特征峰無明顯差別，說明三個樣品中增白劑含量基本相同；圖2（b）在1135 cm-1處譜圖2出現(xiàn)了與譜圖1、3不同的峰，除1068 cm-1和877 cm-1兩處，其他區(qū)域譜圖1、3均有明顯不同，故可以明顯區(qū)分。

圖2　陜富面粉譜圖

2.1.3雪花面粉

圖3為雪花粉譜圖。圖3（a）中譜圖1、2、3 在2933 cm-1處和1650 cm-1處脂肪特征峰基本持平，蛋白質特征峰高度依次降低，說明低筋、普通粉中脂肪含量相當，蛋白質含量依次減少；由譜圖1、2、3中 3386 cm-1處、1500～1410 cm-1段糖類、淀粉的特征峰可得出：三個樣品中所含糖和淀粉量基本持平；譜圖1、2、3 在1200～1110 cm-1段內過氧化苯甲酰特征峰無明顯差別，說明三個樣品中增白劑含量基本相同；圖3（b）在1137 cm-1處譜圖1出現(xiàn)了尖峰而譜圖2、3未出現(xiàn)，可以辨別；在992 cm-1、860 cm-1處譜圖2、3明顯不同，即低筋粉、普通粉可直接辨別。

圖3　雪花面粉譜圖

2.2相同筋度不同品牌面粉紅外譜圖分析

2.2.1高筋面粉

圖4為不同品牌高筋粉譜圖。圖4（a）中譜圖3 在3392 cm-1處糖類特征峰微高于譜圖1、2、4、 5，說明千雪含糖量微高于其他四個品牌；譜圖1、2、3、4、5在2926 cm-1處脂肪的特征峰無明顯差別。圖4（b）中在1069～946 cm-1段譜圖1與譜圖2、3、4、5明顯不同，故可以明顯區(qū)別，譜圖2、3、4、5在除1069、946、862 cm-1處其他區(qū)域峰都有所不同，可以明顯區(qū)分。

圖4　不同品牌高筋粉譜圖

2.2.2低筋面粉

圖5為不同品牌低筋粉譜圖。圖5（a）中譜圖2、4中2931 cm-1處脂肪特征峰稍低，譜圖2、3、4在1658 cm-1處蛋白質的特征峰高度無明顯差別，但都比譜圖1在1658 cm-1處的峰高稍低，說明恒天、陜富比董白、雪花粉中脂肪含量微高；恒天中蛋白質含量高于其他三個品牌，其他三個品牌中蛋白質含量相當。譜圖1中3427 cm-1、1162 cm-1處糖類、過氧化苯甲酰特征峰高于譜圖2、3、4，即恒天的含糖量、增白劑高于其他品牌；1500～1410 cm-1段淀粉的特征峰無明顯變化，故四個品牌淀粉含量相當。圖5（b）中譜圖1、2、3、4在除1209、1137、1070、1008、946 cm-1處峰都有所不同，故可以明顯區(qū)分。

圖5　不同品牌低筋粉譜圖

2.2.3普通面粉

圖6為不同品牌普通粉譜圖。圖6（a）中譜圖1、2中3427 cm-1、1162 cm-1處糖類、過氧化苯甲酰特征峰稍低于譜圖3、4，即金象、千雪中的含糖量及增白劑低于千雪、五得利；譜圖3在1658 cm-1處蛋白質的特征峰稍高于譜圖1、2、4，且譜圖1、2、4在1658 cm-1處蛋白質峰高無明顯差別，說明千雪中蛋白質含量高，其他三個品牌蛋白質含量相當。1500～1410cm-1段淀粉的特征峰無明顯變化，故四個品牌淀粉含量相當。從圖6（b）中可直觀看出譜圖 1、2、3、4在除 1135、1189、987、 946、862 cm-1處峰都有所不同，譜圖1、2、4在862 cm-1處出現(xiàn)的尖峰不同于譜圖3，可以直接區(qū)分。

3　結論

面粉的基本成分是穩(wěn)定的，所以40種樣品的紅外光譜有很大的相似性，光譜中有很明顯的淀粉、糖類、蛋白質、脂肪和增白劑吸收峰。而面粉品質不同的根本原因在于面粉中各類有效成分含量的不同。紅外光譜中1657、1543 cm-1左右，2926、1747 cm-1左右，3396、1647、1416，1200～1100 cm-1處各個特征吸收峰的細微差異很好地證明了這一點，二階導數(shù)譜的差異為不同品質面粉的鑒別提供了更進一步依據(jù)，使得FTIR技術用于面粉品質鑒別成為可行的科學方法。

圖6　不同品牌普通粉譜圖

［1］宣偉，王軍，汪秀月，等.食品安全檢測技術研究進展［J］.肉類研究，2011，25（9）：47-51.

［2］LEHOTAY S J.Application of gas chromatography in food analysis［J］.Trends in Analytical Chemistry，2002，21（9/10）：686-697.

［3］王會峰，馮書惠，賈斌.香菇中40種農藥殘留量的氣相色譜法測定［J］.食品科學，2010，31（20）：335-341.

［4］何文濤.老鸛草不同產地的紅外光譜分析與鑒定［D］.哈爾濱：哈爾濱商業(yè)大學，2012：3.

［5］JEFF I B，YUAN X W，SUN L，et al，Purification and invitroanti-proliferativeeffectofnovelneutral polysaccharides from Lentinus edodes［J］.International JournalofBiologicalMacromolecules，2013，52（1）：99-106.

［6］周旭章，彭昕，張慧恩，等.利用傅里葉變換紅外光譜法分析燕麥片的品質［J］.中國糧油學報，2011，11（26）：110-114.

［7］高華娜，郝雪娟，關穎.傅里葉變換紅外光譜法快速測5個品種大豆的主要組分［J］.光譜實驗室，2011，28（1）：79-81.

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（責任編輯：張國春）

Application ofFTIR Technology in Flour Quality Detection

WANG Xiang-ting，JIN Zhen-guo，LI Qian
（College of Chemical Engineering and Modern Materials/Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources，Shangluo University，Shangluo726000，Shaanxi）

With 40 collected kinds of flour samples，F(xiàn)ourier Transforminfrared Spectroscopy（FTIR）spectrometer is used to compare the samples.From the infrared spectra，the characteristic peaks of protein areat about 1657 cm-1，1543 cm-1，the characteristic peaks of fat，at 2926 cm-1，1747 cm-1，the characteristic peaks of carbohydrate at 3396 cm-11200～900 cm-1and the characteristics peaks of starch，at1647 cm-1，1416 cm-1，the special sign peak of benzoyl peroxide，at 1200～1100 cm-1period. The difference of additives content in different brands of flour are more obvious，it can be directly distinguished through the infrared spectra；the nutrient matter in different flour is not obvious，but second derivative spectrum is more significant，and distinguish indirectly.So，F(xiàn)TIR technique is very convenient to detection of the quality of flour.

Fourier Transform Infrared Spectroscopy（FTIR technology）；flour；infrared spectra；second derivative spectra

O657.33

A

1674-0033（2016）04-0027-05

10.13440/j.slxy.1674-0033.2016.04.008

2016-04-24

洛南縣科研基金項目（LK-2014-3）；商洛學院教育教學改革研究項目（14JYJX107）

王香婷，女，陜西西安人，碩士，講師