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        近紅外光譜分析技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測分析中的應(yīng)用

        2018-01-17 05:47:48張素琴蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
        食品安全導(dǎo)刊 2018年30期
        關(guān)鍵詞:原產(chǎn)地光譜茶葉

        □ 張素琴 蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

        最近幾年,近紅外光譜的發(fā)展極為迅猛,作為一種在可見光和中紅外之間的電磁輻射波,近紅外光譜在檢測的過程中借助掃描分析近紅外光譜,檢測物品內(nèi)部的特征信息,借助檢測分析近紅外光譜反饋信息。檢測是食品生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析食品是為了確保其和國家的檢測標(biāo)準(zhǔn)相符,保證生產(chǎn)的合格性。和傳統(tǒng)的實驗方法相比,近紅外光譜分析的應(yīng)用具有環(huán)保、無害、快速、高效的特點,在現(xiàn)代食品檢測中得到了廣泛應(yīng)用和高度重視。

        1 食品原產(chǎn)地及摻假鑒別

        食品造假行為既對正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動造成了極大的影響,同時也導(dǎo)致商戶的信譽度降低,所以,在對摻假食品進(jìn)行檢測的時候,需要將鑒別過程考慮到,既和食品本身相脫離,同時以人們對食品的關(guān)注點為基礎(chǔ),對其中的物質(zhì)成分進(jìn)行分析,從而確保產(chǎn)品不會因為摻假而只從外觀上接近于合格的產(chǎn)品。應(yīng)用此技術(shù)可避免復(fù)雜的檢測過程,只需要對食品的光譜信息進(jìn)行分析,就可以在較短的時間內(nèi)將食品有沒有有害物質(zhì)檢測出來。

        對食品原產(chǎn)地進(jìn)行鑒別,主要是為了立足于消費者的利益,站在消費者的視角對食品的檢測問題作出考慮[1]。為了確保鑒別食品原產(chǎn)地過程的有效性,通過分析相關(guān)研究技術(shù),并結(jié)合原產(chǎn)地食品特征,對高新技術(shù)在不同產(chǎn)地方面的問題進(jìn)行探究,剖析其所造成的結(jié)構(gòu),從而使食品原產(chǎn)地鑒別過程順利實現(xiàn)。例如,鑒別國內(nèi)黃酒不同產(chǎn)地等過程,運用近紅外光譜技術(shù)分析,近紅外光譜技術(shù)結(jié)構(gòu)有一定聯(lián)系性,但是借助構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)果的光譜模型,可以將黃酒因其不同產(chǎn)地而出現(xiàn)的本質(zhì)差異,從而鑒別食品原產(chǎn)地。

        2 食品品質(zhì)和種類鑒別

        不同食品品種之間的品質(zhì)、口感等具有很大的差別,為提高食品品質(zhì),品種鑒別顯得十分關(guān)鍵。以茶葉為例,對鐵觀音、祁紅、碧螺春、龍井等不同品種的茶葉品種的茶葉,可以借助近紅外建模準(zhǔn)確地對不同品種的茶葉進(jìn)行定性,為食品原料種類鑒別工作提供有效技術(shù)參考。孫耀國等[2]運用近紅外光譜分析技術(shù),與茶葉中氨基酸、咖啡堿、茶多酚的含量之間的關(guān)系相結(jié)合,研究茶葉的品質(zhì)和等級。裘正軍等[3]人運用近紅外光譜分析技術(shù),借助建模分析3種不同品牌的可樂,150個樣本,構(gòu)建三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鑒別模型,并預(yù)測15個預(yù)測樣本,并預(yù)測15個預(yù)測樣本,預(yù)測結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性很高。何勇等[4]利用光譜儀獲得5種具有代表性酸奶品種的光譜曲線,利用主成分分析法聚類分析5種酸奶品種,再和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建模型展開品種鑒別。建模品種的預(yù)測品種和擬合率均為100%。黃敏等為了在最短的時間內(nèi)部無損害地對嬰兒奶粉品種進(jìn)行鑒別,把和偏最小的二乘(PLS)法以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN綜合相結(jié)合,對嬰幼兒奶粉品種的新方法進(jìn)行預(yù)測,把嬰幼兒奶粉樣本在400~1000nm波段的漫反射光譜獲得,采用多元射校正(MSC)和平滑法展開預(yù)處理,用PLS構(gòu)建校正模型分析模式特征和提取主成分,構(gòu)建三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),預(yù)測90個未知樣本的品種,準(zhǔn)確率為100%。

        3 食品質(zhì)量評估與分級

        食品的質(zhì)量監(jiān)控不僅要評估成品食品的質(zhì)量,同時還要監(jiān)控正在加工或處理食品中的成分。而近紅外光譜技術(shù)(NIR技術(shù)),也可以在此過程中進(jìn)行正確運用。借助紅外線光纖探針可以在加熱時對豬肉水分的變化進(jìn)行測量;可以判別純牛奶中的新鮮度,同時在樣品中將小比例的成分摻入,鑒別正確率超過90%,100%判別加大摻入量的樣品。同時借助定性判別的方法可以對摻堿牛奶,確率超過95%;也可以檢測牛肉嫩度,準(zhǔn)確率為84.21%;鑒別黃酒品質(zhì)和酒齡,準(zhǔn)確率近似于100%。

        4 結(jié)語

        現(xiàn)階段,食品質(zhì)量問題十分嚴(yán)峻,人們開始高度重視食品安全檢測,運用近紅外光譜分析技術(shù)可以對食品中含有的農(nóng)藥含量和有害成分作出準(zhǔn)確檢測,確保食品的安全性,保證人們食品的安全性,最大化降低食品安全問題對人體造成的危害。作為先進(jìn)的光譜分析技術(shù),近紅外光譜分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。這項技術(shù)可以快捷、高效、無污染的對食品進(jìn)行檢測,但此技術(shù)受限制較大。在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展下,會將更多光譜分析處理方法研究出來,在食品安全檢測領(lǐng)域得到有效應(yīng)用,促進(jìn)視頻行業(yè)的健康發(fā)展。

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