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拉曼光譜技術（Raman spectroscopy）是一門基于拉曼散射效應而發展起來的光譜分析技術，體現的是分子的振動或轉動信息，由于拉曼光譜技術與常規化學分析技術相比，具有無損、快速、環保、無需制備試樣、無需消耗化學試劑、所需樣品量少等特點，因而在石油化工、生物醫學、地段考古、刑事司法、寶石鑒定等領域得以大力發展。
那么拉曼光譜技術在食品成分分析和農藥殘留檢測中有哪些新研究進展呢？在食品質量安全檢測中又有哪些關鍵技術呢？
一、拉曼光譜技術在食品安全檢測中的應用
拉曼光譜技術在食品成分檢測中的應用
食品的種類十分豐富，其成分因品種不同而有所差異，但綜合各種食品，其營養成分主要是糖分、油脂、蛋白質和維生素。常規的化學分析方法，如液相色譜法、氣相色譜法等，操作步驟繁瑣，消耗化學藥品，需要制備試樣，而拉曼光譜技術能夠克服這些缺點，因此在食品成分的分析研究中得到廣泛的應用。
通過拉曼譜圖不僅可以定性分析被測物質所含成分的分子結構和各種基團之間的關系，還可以定量檢測食品成分含量的大小。
糖分一般含有C-H，O-H，C=C，C-O等，雖然基團簡單，卻是大分子結構，存在許多同分異構體，所以分析相對困難。利用傅里葉拉曼光譜獲得甘蔗糖，甜菜糖的拉曼光譜，采用偏最小二乘（PLS）和主成分回歸（PCR）對摻雜在楓樹糖漿中的甘蔗糖和甜菜糖含量進行建模，準確率達95%。
應用拉曼光譜可以檢測植物的含油量、油份組成以及分析動物脂肪的結構等。此外，空間構型的研究是拉曼光譜在蛋白質和多肽的主要應用。通過分析蛋白質拉曼譜圖的峰強信息以及特征峰位置，不但可以得到蛋白質分子的結構、肽鏈的骨架振動、而且可以獲得側鏈微環境的化學信息以及蛋白質受外界環境（溫度、離子強度、pH等）的影響信息。
拉曼光譜在食品農藥殘留檢測中的應用
隨著社會的進步和人民生活水平的提高，食品安全已成為全球關注的熱點話題，農藥殘留污染是制約食品營養與安全的首要因素之一。常規的檢測方法擁有許多不足，專業性強、檢測方法復雜，由于不同農藥的分子結構不同，其振動譜也會不同，因此利用拉曼光譜來識別不同的農藥是可行的。
應用拉曼光譜技術檢測在糧食、蔬菜、水果中普遍使用的殺蟲劑和殺菌劑，均有所進展。拉曼光譜在食品農殘中的檢測主要是指果蔬上的農殘檢測。拉曼光譜識別農藥時必須先獲得各種果蔬的拉曼光譜，然后測量各種標準農藥的拉曼光譜，形成數據庫和評判模型，這樣就可識別噴有農藥的果蔬拉曼光譜，從而檢測出果蔬表面的農藥含量。根據各種農藥的特征峰，可以實時快速的區分各種農藥及其在果蔬表面上的農殘。
二、拉曼光譜技術在食品安全檢測中的關鍵技術
熒光背景的扣除
拉曼散射是相對比較弱的光散射，而在食品分析研究中，由于激光光源照射在樣品時，有機分子易將吸收光子轉化為熒光分子從而產生熒光效應，其強度大大超過拉曼光譜譜峰的強度，甚至可能完全覆蓋整個拉曼光譜，因此減小和扣除熒光是順利進行食品研究的關鍵技術之一。
熱效應的消除
熱效應是由于激光照射時間過長而引起的物質發熱“燒焦”的現象。避免熱效應對于獲得樣品真正的拉曼譜圖意義重大，主要措施有：（1）降低激發光源的功率可以有效防止熱效應的產生，但拉曼光譜信號強度會減弱。（2）使用低溫測樣附件，同時減少樣品的掃描積分時間，也是常用的抑制熱效應方法。
拉曼標準譜圖圖庫的建立
拉曼譜圖包含了拉曼特征峰的頻率、峰位的變化、偏振、峰寬、譜峰強度、半寬高、退偏比和散射面積等信息，他們蘊含著豐富的食品成分、分子結構、化學鍵等信息。但是隨著時代的發展，固定在儀器內部的譜圖庫無法及時更新，無法共享，難以滿足食品數據快速變化的趨勢，因此構建支持有線和無線網絡傳輸的標準拉曼譜圖庫，是拉曼光譜技術能否進一步發展和推廣的關鍵。
國產化便攜式拉曼光譜儀的開發
我國食品行業高速發展，隨之帶來的食品質量安全檢測也備受關注，然而進口拉曼光譜儀器高精密、功能完備，因而價格也相對昂貴。為適應我國食品行業的發展，實現國產化，數據無線上傳和下載，面向食品無損檢測的便攜式拉曼光譜儀，是推進拉曼光譜技術在食品中應用的關鍵。
文章來源：分析測試百科網
文章鏈接：https://m.antpedia.com/news/1465491.html
文章報道：韋達飛
