□ 张仁正 贵州省食品检验检测所

1 拉曼光谱技术

拉曼光谱技术是指利用物质产生的拉曼散射效应，不同物质产生独特的振动模式，根据振动模式判断物质中的基因种类，从而实现对试样的分析[1]。随着科学技术的发展，拉曼技术也得到发展，传统的拉曼光谱检测技术易受到荧光干扰，新的拉曼光谱可以很好地克服干扰，如傅里叶拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、激光共振拉曼光谱和共聚焦显微拉曼光谱等。

2 拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用

2.1 拉曼光谱技术在食品成分检测中的应用

食品中所含成分复杂且种类十分丰富，常见检测成分有碳水化合物、脂质、蛋白质、维生素、核酸等，而传统检测方法有高效液相色谱法、气相色谱法、质谱法等。这些检测方法不仅操作复杂，需要专业人员进行，样品前处理要求高，而且不能进行无损检测，拉曼光谱分析技术可以很好地克服这些缺点，在食品成分分析中发挥着重要作用[2]。

2.1.1 碳水化合物

碳水化合物是水果中重要组成成分，拉曼光谱可以很容易地检测其特征基团如C=N,C=S,CC键等，但是因为碳水化合物的分子量大，同分异构体分析难度大，所以拉曼光谱在单糖、低聚糖方面的鉴别比较占优势。近年来，各项研究获得了甘蔗糖、甜菜糖、纤维低聚糖、果糖等小分子碳水化合物的拉曼光谱线，还对掺杂在枫树糖浆中的甘蔗糖和甜菜糖进行了定量分析，检测准确度高达95%。

2.1.2 脂质

脂质包括油和脂，一般有甘油三酯和脂肪酸组成，拉曼光谱技术主要检测脂肪酸组成、含油量及动物脂肪的结构三个方面，可以实现对油脂品质的控制及监测，筛选。最早的研究中拉曼技术就已经用于检测植物油中的顺反结构，现在很多研究都对各类含脂物质中脂肪酸含量做了研究，并探究了各种基团之间的相关性以及最优峰[3]。

2.1.3 蛋白质

作为六大营养素之一的蛋白质，能为人体提供必需的能量和氨基酸，食品中氨基酸的种类和含量更是评价食品营养价值的重要指标，通过研究蛋白质，指导人们正确摄取营养。不同食品中蛋白质种类和含量差异很大，所以对蛋白质的研究也十分困难[4]。随着检测标准的提高，传统的蛋白质分析方法不能满足检测要求，拉曼光谱分析方法不仅仅可以通过图谱中的特征参数得到蛋白质结构等信息，还可以通过侧链微环境的化学分析判断出蛋白质所处的环境变化，如pH、温度的变化。

2.1.4 维生素

维生素可以根据其溶解性分为水溶性维生素和脂溶性维生素，研究人员对8种水溶性维生素进行了研究，结果表明拉曼光谱法对维生素测定具有可行性，检测高效快速。

2.1.5 色素

因为胡萝卜素类色素在拉曼分析中特征峰值明显，所以色素检测中拉曼光谱分析主要应用于胡萝卜素类色素，通过检测样品中色素含量，可以判断蔬果的成熟度，以及内部是否腐烂变质等。

2.2 拉曼光谱技术在食品非法添加物检测中的应用

近年来食品安全事件频频曝光，食品安全形势愈发严峻。一般来说，食品安全问题的产生主要有两种类型，非法添加物的使用以及食品添加剂的过量添加，如三聚氰胺、苏丹红、孔雀石绿等非法添加物。传统检测非法添加物的方法有很多缺点，拉曼光谱分析法的优点使得其在监察部门检测中得到广泛应用。

2.2.1 牛奶中三聚氰胺的检测

最早牛奶中蛋白质的检测是使用凯氏定氮法，所以才会有牧民为增加牛奶中含氮量向牛奶中添加三聚氰胺，爆发了全国关注的三鹿毒奶粉事件。从那之后，国家对牛奶中三聚氰胺的检测十分重视，相应出台了国家标准检测方法，有高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱-质谱法，但其检出限都难以满足牛奶在收购运输加工过程中的快速检测要求。赵宇翔等人利用拉曼光谱分析了牛乳中三聚氰胺，检出限远低于国家标准方法，而且分析时间只有几分钟，常见的含氮化合物也难以对检测结果产生干扰。

2.2.2 蔬果中农药残留的检测

蔬果中的农药残留也是造成人体健康威胁的重要原因，每年因为农药残留中毒的人不计其数。目前，拉曼光谱技术在农残检测方面取得重大突破。一般来说，农残检测分为两个部分，一是将获得各种蔬果的拉曼光谱图，在检测时可以瞬间识别出来；二是获得标准农药的拉曼光谱图，建立数据库和模型，最后在获得样品表面的拉曼图谱后，就可以根据数据库对比对蔬果表面的农药残留进行定性和定量分析。