紅外光譜在食品安全檢測中的應用
紅外線應用的范圍非常廣,在各自不同的領域都有不同的稱呼。我們根據自己的利用目的,理解不同的紅外線分類是非常有必要的。因此,在探討紅外線干燥時,特別是在紅外光譜學和熱利用等方面的差異要尤其注意。在光譜學領域,分為以分子的基準運動為基礎的波長的中紅外線、較短波長的近紅外線、長波長的遠紅外線。一般中紅外線以波數為單位的話,定義在4000~400cm,波長對應在2.5~25um。在中紅外線領域出現的官能基礎震動形成的近紅外線,不僅頻繁使用波長,波數使用的次數也很多。另一方面,在熱利用上,以波長為單位的,一般未必有一個明確的定義,大概是在3um左右的,短波領域的近紅外線,長波領域的遠紅外線。
紅外光譜法分子是以電子狀態、分子震動、全體分子的回轉運動為基礎的能量單位。電磁波一旦被分子照射到,在一定條件下分子就會被這個電磁波吸收掉。被吸收的電磁波的光子能量、跟分子能量和別的能量基準間的差距是相等的。這種變遷,光子的能量若是差了2個能量差的話,并不會引起什么事情,只要滿足這個種類的規則便可以。紅外線吸收,主要是分子震動或是與格子震動相關聯的。某些隨著光子震動而變化的分子的雙極子動能,在這種情況下與分子震動相同的震動數的紅外光譜被吸收。此外,化學結合的震動不僅是紅外光譜,也可以觀測到拉曼效果。紅外線吸收是隨著雙極子動能變化來振動,拉曼(印度物理學家))效果是分級率變化的振動。多原子分子的振動運動非常復雜,被稱作基準運動的可以通過簡單的運動來表現?;鶞蔬\動的數跟內部自由運動的數字是相等的。分子的基準運動是通過原本的全體分子引起的,某些特定的原子團是局部振動,被稱作群震蕩或特性振蕩。群震蕩的震動數比較一定,受周圍影響情況較少。因此,以群震蕩為基礎的震蕩光譜,在鑒別相同分子方面是非常有用的。分子內一定的分子團,也擁有固定的吸收帶。吸收原子團的震動數,依存分子殘存的部分僅僅顯示出微弱的變化。
根據KBr錠劑法來檢測的蔬菜,這些蔬菜以紅外吸收光譜為基礎,力求蔬菜外觀的吸收系數,尤其是通過蔬菜物質來吸收紅外線,通過水來吸收紅外線之間的加成性設定,計算蔬菜彎管的吸收系數。果實的味道,甜味、酸味、苦味等和果實的香氣適度融合,才能給予果膠、紙漿等物質適度的觸感。酸是構成水果味覺的重要成分,跟其他成分的融合成了一個問題。糖和酸的比例很重要,被用作大多數水果的食味指標。糖度合算的測量方法,利用彎曲率的差Brix糖度計或滴定型的酸度計。這種是榨取出果實中的果汁,將果汁中的糖度與酸度進行檢測,是一種破壞性質的測定法。與此相對應的,非破壞式測量法,因為保持了過時的形狀和品質,對于生產者和消費者兩方面都有好處?,F在這種非破壞式檢測法就是廣泛運用了近紅外光譜。水分,干燥量,Brix,糖度,與此相關的食物,近幾年在各地相繼報道出了良好的結果,但是盡管存在與酸度有關的研究,在裝置方面還是達不到充分的精確度。
作者簡介:高帥(1986-),男,漢族,碩士學位,工程師,新疆瑪納斯人,在烏魯木齊縣質量與計量檢驗所工作,任新疆維吾爾自治區產品質量監督檢驗研究院食品農副所副所長;
陳冬梅(1978-),女,漢族,碩士學位,副高級工程師,新疆伊犁人,伊犁州產品質量檢驗所。
高帥 陳冬梅

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