紅外光譜分析技術(shù)與肉類物種鑒定原理
走訪市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，不少“重組肉”在產(chǎn)品包裝上冠以“原切西冷牛排”、“原切菲力牛排”的醒目標(biāo)簽出售。專家表示，這種重組加工卻標(biāo)“原切”的方法誤導(dǎo)消費(fèi)者，涉嫌商業(yè)欺詐。
紅外光譜分析技術(shù)與肉類物種鑒定原理
由不同肉類品種生產(chǎn)的肉制品，其水分、蛋白質(zhì)和脂肪酸的組成也不同，這些不同導(dǎo)致了在特定波長下光譜產(chǎn)生差異。其中，O—H、C—H、N—H、C＝O和氫鍵等在紅外射線照射下產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)，記錄為紅外光譜。紅外光譜包含近紅外（12 500～4 000 cm-1）和中紅外（4 000～400 cm-1）2 個(gè)區(qū)域。O—H、C—H、N—H、C＝O和氫鍵等在近紅外區(qū)域，產(chǎn)生振動(dòng)和諧波；而中紅外光譜則能反映這些官能團(tuán)的彎曲、拉伸和搖擺運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)出分子更多的詳細(xì)信息。當(dāng)分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動(dòng)時(shí)，分子振動(dòng)的能量與紅外射線的光量子能量正好對(duì)應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生紅外光譜。簡單來說，即當(dāng)分子的振動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，就可以發(fā)射紅外光譜，也可以因紅外輻射激發(fā)分子而振動(dòng)而產(chǎn)生紅外吸收光譜。分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能量不是連續(xù)的而是量子化的。但由于在分子的振動(dòng)躍遷過程中也常常伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷，因此振動(dòng)光譜呈帶狀。因此，每種肉類樣品都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜，據(jù)此可以對(duì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和鑒定。
在中紅外區(qū)域中，4 000～1 500cm-1為官能團(tuán)區(qū)，4000～500cm-1為指紋區(qū)。在官能團(tuán)區(qū)，可檢測(cè)到醛類物質(zhì)（2 900～2 700 cm-1）中O—H和N—H（3 700～2 500 cm-1）、C—H（3 300～2 800 cm-1）的拉伸。三建（C≡N、C≡C、C＝C＝C）在光譜中的特征區(qū)域?yàn)? 700～1 850 cm-1；雙鍵（C＝C、C＝N、C＝O）為1 950～1 450cm-1。
與中紅外相比，近紅外對(duì)食品的穿透能力更強(qiáng)；但是在多數(shù)近紅外測(cè)量時(shí)需要一定的參照校準(zhǔn)，使其應(yīng)用存在選擇性和限制性。而在傅立葉變換（Fourier-transform，F(xiàn)T）中，干涉儀和傅立葉變換可將光源發(fā)出的頻率分離，從而使每一個(gè)頻率通過樣品的能量值都能夠被測(cè)量。干涉儀的使用不僅縮短了檢測(cè)時(shí)間和降低噪音，還提高了檢測(cè)的靈敏度和精確度。由于波數(shù)的信號(hào)質(zhì)量與衡量該波數(shù)所用時(shí)間的平方根成正比，因此縮短檢測(cè)時(shí)間也提高了信噪比（signal to noise ratio，RS/N）。
由于不同脂肪酸組成的甘油三酯是一個(gè)單組分系統(tǒng)，光譜分析對(duì)油脂和脂肪的分析具有明顯優(yōu)勢(shì)，它可以使油脂和脂肪在整齊形式下直接被測(cè)量。因此，在許多肉類物種鑒定研究中，將脂肪從肉樣品中提取出來，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)際的光譜分析，用以對(duì)不同肉類物種的分類和量化。
紅外測(cè)量肉類食品時(shí)，反射模式有鏡面反射和漫反射。在鏡面反射中，由于紅外輻射不能透過肉類樣品表面，因此響應(yīng)值僅由樣品表面產(chǎn)生，而不會(huì)產(chǎn)生吸收響應(yīng)。在漫反射中，紅外輻射穿透樣品表面進(jìn)入內(nèi)部，與樣品基質(zhì)相互作用后再返回樣品表面，從而產(chǎn)生吸收響應(yīng)。但當(dāng)樣品粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于照射光的波長時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生散射效應(yīng)。
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