122
当代化工研券
weflat
科研开发
傅立叶变换中红外光谱在食品快速
分析与检测中的应用
O王会白静
（河南应用技术职业学院河南450000）
2016-08
摘要：近年来，随着人们生活水平的提高与科季技术的发展，人们对食品的要求电越来越高，食品安全与质量成为人们重点关注的问题，不仅影响人类健康电在一定程度上影响社会发展。等立叶变换中的红外光谱国其属于无损且快速检测技术而得到广泛应用，在食品工业中红外光语的应用范国与频率越来越大。因此，本文主要述了傅立叶变接中的红外光增原理、数据处理方法以及实降应用，并对傅立叶变换中的红外光谱在实际应用中的不足与缺陷逐行分析。
关键词：食品快速分新与检测；傅立叶换中红外光谱；红外光谱
中图分类号：T
文献标识码：A
ApplicationofMid-infraredSpectruminFoodRapidAnalysisandDetection
Wang Hui, Bai Jing
( He'nan College of Applied Technology, Henan, 450000 )
Abstracf : In recem jears , with rhe improvemenf of people's living standard and zhe science and technology developmenf, people has a mor2 higher requrirement for food, and food safety and qutality has become zhe problem rhal we focus on, it not only qffect haman health in a cerfarin exten I, also affect social developmenz.The mid-infrared specfram is widely sed because ir belongs fo zhe nondestructive and rapid detection fechnology: besides, ir has α wide applicartion range and frequency in food indastryt Therefore, rhis article mainly expounds the principle, data processing method and pracrical applicarion of mid-infrared spectrum, fiorzhermore, it akes analysis of rhe deficiencies and defects of mid-infrared specfrum in fhe practicaf application.
Key words : food rapid analysis and detecrion ; mid-infrared spectrem ; infrared specfroscopy
在食品中其主要的成分包括碳水化合物、水、脂肪以及蛋白质等，在红外线区域范围内这些成分均有吸收光谱，但由于在高含水量的样品中难以检测出低于0.1g/100g的成分，因而检测出的均为主要成分。贯品中所具有的不均匀特性在一定程度上影响了传统光谱的使用范围，面红外光谱在实际应用的过程中能够反映出样品的结构与组成部分。若为相同样品则在检测的过程中具有相同光谱，若样品存在差异，则红外光谱也不同。因此，在品检测中采用红外光谱分析技术能够确保食品质量的一致性，从面更好地确保食品在生产过程中的质量与安全。
1.傅立叶变换中红外光谱原理与特征
红外光谱主要包括近红外、中红外与远红外三个区域，其中近红外区域范围在4000-14000cm-1之间，中红外区域范围在4000-14000cm-1之间，远红外区域范围在4000-14000cm-1之间。在食品检测的过程中，大部分有机化合物基团振动频率处于中红外区域范围内，比如酯中单键区域范围在700-1500cm-1之间，双键区域范围在1500-1800cm-之间，淀粉O-H伸缩振动吸收带的区域范围在3200 3600cm-1之间。所以在临床上红外光谱对于物质的研究最为广泛，积累了许多的研究资料。
根据傅立叶变换基本原理而形成的傅立叶变换中红外光谱技术，主要是利用迈克逊干涉仪按照一定速度变化复色红外光将两束光程差进行相互干涉，从而形成干涉光，再与食品样品形成作用。干涉信号被检测器收集到后送入计算机进行傅立叶变换，然后将干涉图还原成光谱图。此种红外光谱技术在应用的过程中具有以下5个特点：(1)具有高的信
万方数据
噪比。FTMIR在实际检测的过程中具有多路传输与高光通量的特点，但由于在检测中缺乏棱镜或者光栅等分光器，因而会在一定程度上降低光损耗，并且通过干涉来对光信号进行培强，从面能够增强到达检测器的辐射强度。(2)具有高的分辨率。全光谱分辨率可以达到0.1cm-1，基至能够达到 0.001cm-1。(3)扫描速度快。在食品检测中对数据进行多次采集进行的平均处理后得到的光谱，并且采集一次数据速度快，仅需要数秒。(4)具有好的重现性。He-Ne激光器监控干涉仪的稳定度与运动速度，具有较好的重现性，重复性可
达0.001cm-1。(5)能够扩展更多附件。 2.食品检测中的应用状况
(1)油脂类检测
相关研究资料表明，对膳食补充剂中的大豆油与卵磷脂含量采用傅立叶中红外光谱结合最小偏二乘法进行检测，可以得出卵磷脂与大豆油相关系数波段分别在 932.11251.8cm-1之间、911.51245.0cm-1与1.700.1-1773.8cm-1之间，在加样回收率验证过程中，卵磷脂与大豆油相对偏差在0.08-0.8%之间。有相关学者对10种不同的油脂采用傅立叶中红外光谱并集合化学计量法进行鉴别的过程中，结果发现具有较为明显的油脂光谱吸收特征，并且在中红外光谱中的鉴别基础为不饱和双键。对分析与处理光谱选用典型变量分析与线性鉴别方法，表明此种鉴别方法的准确度较高，准确度在98%左右。在对莱籽油中的磷脂进行检测的过程中，采用中红外光谱结合PLS回归分析定量的方法，中红外光谱波段在862-1759cm-1之间，加样回收率在96.2-101.8%之间，标准误差在0.24-0.72%之间。在橄