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拉曼光譜技術在食品安全檢測中發揮的作用
拉曼光譜技術具有樣品無需前處理、操作簡便、時間短、靈敏度高等優點，可獲得樣品的物理化學及深層結構信息，已廣泛應用于石油化工、生物醫學、地質考古、刑事司法、寶石鑒定等領域。拉曼光譜對水等極性物質極其不敏感，在食品質量安全檢側方面同樣具有良好的應用前景。
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、拉曼光譜技術原理及檢測裝置
拉曼光譜技術原理
拉曼光譜提供的是分子內部各種簡正振動頻率及有關振動能級的信息，與紅外光譜產生的機制不同，拉曼光譜是由于分子極化率變化誘導產生的，而紅外光譜是由于分子偶極矩變化產生的。二者在分子結構的分析中相互補充。極性基團如C=O，N-H及O-H等具有很強的紅外活性，而非極性基團如C=C，C-C，N=N及S-S等具有很強的拉曼活性。水分子具有強烈的紅外吸收和弱的拉曼活性，因此拉曼光譜更適用于含水生物系統的分析。
拉曼光譜包含了譜線數目、位移大小和諧線強度等信息，這些信息與入射光的頻率無關，只與被測物質的分子振動和轉動能級有關，而每一種物質都有自己的特征拉曼光譜，因此通過所獲得的拉曼光譜與數據庫中的拉曼光譜進行比對，即可判定被測物質的組成。除此定性分析之外，還可根據光譜譜帶的分析對被測物質進行結構分析，以及利用拉曼譜峰強度與被測物質濃度成正比的關系進行半定量分析。
拉曼光譜技術分類
隨著拉曼光譜學以及激光技術的發展，拉曼光譜技術作為一種成熟的光譜分析技術，已經發展了多種不同的分析技術，如傅里葉拉曼光譜（FT-Raman）、表面增強拉曼光譜（SERS）、激光共振拉曼光譜（RRS）、共焦顯微拉曼光譜等。
二、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。
三、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*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。南京簡智儀器設備有限公司在拉曼技術方面已擁有十余年的研發經驗，先后在國內多項重大課題專項中獲得成功實施與應用，核心產品便攜式拉曼光譜儀SSR-3000系列也在食品安全快速檢測應用中收獲*。
食品安全問題已連續四年登上“受到關注的焦點問題”位置，公眾在對食品安全感到擔憂的同時，更希望的是修訂后的《食品安全法》真正能夠用嚴謹的標準、嚴格的監管、嚴厲的處罰、嚴肅的問責，來守護住“舌尖上的安全”。這場以基層監管執法為主戰場的“舌尖保衛戰”，拉曼光譜技術就是很好的利器。