近红外光谱结合化学计量学技术在食品掺假分析中的应用

近红外光谱结合化学计量学技术由其独特的技术优势在食品掺假分析领域已得到广泛应用。本文对近红外光谱结合化学计量学技术的原理及特点进行论述, 并综述了近10年来应用较为广泛、实用性较强的化学计量学方法, 偏最小二乘法、人工神经网络及支持向量机结合近红外光谱技术在食品掺假分析中应用, 展望了该技术的发展前景。     

近红外光谱技术在小麦粉品质检测方面的应用研究进展

近红外光谱(NIRS)技术是当前发展最快、最具前景的现代无损分析技术之一。NIRS技术融合了计算机、光学、数学、化学和化学计量学等多个学科的最新研究成果,具有简便、快速、低成本、无污染、不接触等优点,目前被广泛应用于食品品质分析与检测研究。本文综述了近十年来NIRS技术在小麦粉理化指标(如水分、灰分、蛋白质、淀粉)、粉质指标(如面筋、面筋指数分、沉降值、吸水量、形成时间、稳定时间、弱化度)及掺杂物(如甲醛次硫酸氢钠、滑石粉、过氧化苯甲酰、石灰、偶氮甲酰胺、曲酸)等方面的检测研究进展。同时,基于当前研究进展,NIRS技术在光谱数据挖掘、建模算法优化、模型稳健性等方面还需大量研究,为研发小麦粉质量快速无损检测设备提供更多数据支撑和方法参考。     

近红外光谱技术在生鲜禽肉质量检测中应用的研究进展

近红外光谱（near-infrared spectroscopy,NIRS）技术作为一种快速、无损、绿色的检测技术正在被广泛用于禽肉品质研究,通过将肉样光谱信息和品质指标参考值相关联,构建高精度、高稳定性的数学模型预测未知肉品品质。相比传统检测方式,NIRS技术具有无需预处理、更加丰富的信息量、数据计算更快等优势,在肉制品检测应用方面潜力巨大。本文主要综述了NIRS技术在生鲜禽肉（鸡肉、鸭肉、鹅肉）物理属性、化学指标以及微生物腐败等方面检测的研究进展,归纳总结了NIRS技术结合不同化学计量学算法构建模型检测禽肉各品质指标的效果,同时提出了NIRS技术在检测禽肉方面存在的缺点及未来发展趋势,可为改善NIRS技术检测应用、研发便携式NIRS检测设备提供数据支撑和理论参考。     

近红外光谱技术在食品成分检测中的研究进展

近红外光谱技术作为一种快速、高精度、无损、无污染的分析技术,已被广泛应用于食品成分检测领域。近红外光谱技术结合化学计量学方法,可对食品中的蛋白质、糖类、脂肪等成分进行快速检测,对食品质量控制有着重要意义。文章综述了近红外光谱技术在食品成分检测中的应用现状,并对其今后的发展进行了展望。     

红外光谱技术在食品安全检测中的应用

随着技术的不断发展,化学计量学得到了快速推广,由于红外光谱检测会得到相应的曲线且比较复杂,而化学计量学能够从中得到有用数据,这对于红外光谱技术的发展以及运用产生了非常大的作用,在食品检测方面的效果尤为显著。本文介绍了红外光谱技术的主要原理及其在食品检测方面的具体应用,希望能够为相关研究提供理论参考。一、红外光谱技术的主要原理红外光谱技术是一种分子吸收光谱,主要基于光的相关特性实现检测功能,如散射、发射及吸收等。     

红外光谱技术在食品检测中的应用

红外光谱在食品检测研究中的应用较为广泛, 具有样品前处理简单、操作方便、易于推广, 且对气体、液体和固体样品均可准确检测等优点, 表现出良好的发展前景。本文概述红外光谱技术的检测基本原理和化学计量学在红外光谱技术中的应用, 在简要对比常用检测分析方法的优缺点基础上, 对红外光谱技术在食品鉴伪、品质研究、有害物检测和成分分析等领域的研究进展进行了综述, 详细介绍该技术与化学计量学结合评价食品品质的应用实例, 同时提出目前研究存在的局限性, 并陈述改进建议, 且对该技术在食品检测研究的未来发展方向作出展望, 以期为该技术的深入研究提供参考。     

近红外光谱检测技术在肉类工业中的应用

近年来,近红外光谱技术(near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)已经成为肉和肉产品品质检测中最为有效、先进的方法之一。本文回顾了应用NIRS技术对食品化学成分、物理性质和感官指标的检测,说明了NIRS技术在肉品分级制度中的应用,并讨论了NIRS在肉品工业上的应用前景。     

食品非目标性检测技术

非目标性检测技术近年来在食品安全与质量分析领域得到了深入应用。非目标性检测技术创新性地通过仪器分析、指纹图谱及细胞分子生物学技术与化学计量学等手段的有机结合,综合分析食品的特征,是现代分析技术与食品质量控制的有机结合。非目标性检测技术的核心是检出非正常样品,而不是检测由何种物质造成样品的非正常。重点介绍了非目标性检测技术相关研究的最新进展,包括非目标性色谱、质谱、波谱,以及基于体外细胞的非目标性检测技术,广泛涉及了国内外的牛乳、枸杞、当归、牛至、蜂蜜等食品及食品原料。非目标性检测技术的研究工作能够在食品检验方面建立新的标准规范,推动食品工业健康快速发展,为保障群众的公共卫生安全水平以及生活质量的提高发挥重要作用。     

食品农药残留检测中的化学计量学研究进展

现阶段食品农药残留的检测主要依靠色谱法,但针对日趋复杂的食品农药残留分析,色谱信号中不可避免地出现背景基线和多组分重叠干扰。光谱法近年来凭借其快速无损的优势逐渐受到研究者的青睐,但常用的拉曼光谱和近红外光谱信号不仅容易受到高频噪声和背景基线的干扰,且信号中常出现谱峰重叠的干扰,因此大多需要建立多元校正模型才能实现定量分析;荧光光谱检测信号中也常常出现其它组分信号的干扰,同样较难实现对农药残留的准确分析。化学计量学方法利用"数学分离"的思想,能为食品中农药残留分析提供强大助力。因此,利用化学计量学方法可以用于信号中噪声的消除、背景基线的校正、多元校正模型的建立以及重叠信号的解析。文章总结评述了近十年相关化学计量学方法在食品农药残留分析中的应用研究,旨在为食品农药残留的分析方法和途径提供参考,同时思考了化学计量学方法在食品分析中的研究现状并对其进行了前景展望。     

分子光谱成像对玉米粉中微塑料的深度无损表征

目的 采用不同的光谱成像方法对玉米粉中的微塑料进行原位无损表征,并通过化学计量学优化其成像效果。方法 本研究尝试利用光热共振红外光谱成像和共聚焦拉曼光谱成像两种分子光谱技术,结合化学计量学方法对玉米粉中微塑料的存在进行深入表征。结果 采用光热共振红外成像 方法能够快速获取样品中污染物存在信息,但数据完整性和可视化方面受到一定限制。通过对拉曼光谱图像数据降解,应用独立成分分析可以得到玉米粉中微塑料清晰的分布轮廓。此外,光热红外成像能够在低浓度水平上得到污染物的分布图像,但检出率不高（10%）,具有快捷检测特点。拉曼光谱成像受到扫描速度的影响,在低浓度污染样品中检出较少,但在中浓度污染样品得到了30%的检出率,以及中得到了较好的可视化效果。结论 通过分子光谱成像技术串联数据挖掘方法可以实现对粉状食品中微塑料的可视化检测,为食品中微塑料的无损便捷检测提供方法参考。     

食品中脂肪酸的分析方法研究进展

脂肪酸是食品质量控制中的重要指标,快速对其测定对于食品品质鉴定具有重要意义。分析脂肪酸的传统方法如色谱法及色谱质谱联用法的定量准确性较高,但前处理繁琐、费时,消耗大量有机试剂且对样品具有破坏性。近年来,我国对食品安全极为重视,高通量、无损、快速的检测方法在食品检测领域快速发展,因此,有必要对其进行总结综述。快检法如近红外光谱、核磁共振光谱及拉曼光谱与化学计量学、高光谱成像结合被广泛用于脂肪酸快速定量检测及可视化研究。直接质谱分析技术由于具有几乎无需样品前处理的特点,检测脂肪酸时在灵敏度、选择性、高通量及分析速率等方面具备很大优势。该研究介绍了脂肪酸的传统检测方法,并着重综述了光谱分析和直接质谱分析技术在食品脂肪酸检测中的应用进展,进而为食品安全检测、真伪鉴别等提供新思路。     

近红外光谱技术结合化学计量学用于畜禽肉制品品质分析的研究进展

肉类作为人体摄入蛋白质的主要来源,随着人们生活水平的提高和对营养健康的追求,肉制品的需求量不断增大,与此同时,肉制品新鲜度、掺杂掺假等肉制品品质领域的质量问题较为多发。为改善传统肉类检测方法耗时费力的现状,肉品质量的检测方法也逐渐趋于多样化。近红外光谱技术目前已广泛应用于包括生物、医药、食品在内的诸多领域。近红外光谱技术与化学计量法结合可对样品进行定性和定量分析,具有快速、无损、高效的优势,适用于肉品及肉制品现场实时监测。在前期研究的基础上,本文综述了近年来近红外光谱技术在畜禽肉制品新鲜度、品种鉴别与掺假分析、产地溯源等方面的研究进展,以期为肉制品品质分析及质量控制提供理论指导。     

Implementation of chemometrics in quality evaluation of food and beverages

Conventional methods for food quality evaluation based on chemical or microbiological analysis followed by traditional univariate statistics such as ANOVA are considered insufficient for some purposes. More sophisticated instrumental methods including spectroscopy and chromatography, in combination with multivariate analysis—chemometrics, can be used to determine food authenticity, identify adulterations or mislabeling and determine food safety. The purpose of this review is to present the current state of knowledge on the use of chemometric tools for evaluating quality of food products of animal and plant origin and beverages. The article describes applications of several multivariate techniques in food and beverages research, showing their role in adulteration detection, authentication, quality control, differentiation of samples and comparing their classification and prediction ability.     

近红外光谱技术在农产品品质检测中的应用

近红外光谱技术是一种新型的无损检测技术,在许多领域都得到了很好的应用。本文从农产品中各种物质成分含量预测、分类鉴别、腐烂鉴别、实时监测几个方面综述了近红外光谱技术在农产品品质检测上的应用,并对其在仪器硬件的研究和开发、化学计量学方法的探索与研究以及快速在线检测方法的研究等方面的发展趋势进行了展望。     

Melamine detection in milk using vibrational spectroscopy and chemometrics analysis: A review

Major advances in the field of chemometrics combined with the use of vibrational spectroscopy have proven essential for the identification and quantification of food contaminants. These techniques, which have guided the work of regulatory agencies overlooking the food industry, can be readily applied to monitor food processing, quality control, and quality assurance. These processes can ensure product authenticity with respect to variety, geographical origin, and presence or absence of contaminants. Food analysis by vibrational spectroscopy provides overall chemical composition of the tested food sample; therefore, it is widely considered to be a highly reliable and empirical fingerprints of that samples. In 2008, melamine adulteration of milk powder in China resulted in devastatingly adverse effects for both consumers and the overall Chinese economy at large. As a result, regulatory agencies have markedly increased their interest in using fast, reliable, and accurate methods for identifying food contaminants. In this article, we provide a detailed overview of the uses of vibrational spectroscopy methods and chemometrics for the detection and quantification of melamine in dairy products.     

An Overview on the Application of Chemometrics in Food Science and Technology—An Approach to Quantitative Data Analysis

During the last 30 years, food scientists and technologists all over the world are dealing with massive amounts of data derived from the use of different measuring devices (e.g. instrumental and sensory data), the integration of different analytical techniques and processes during the analysis and production of foods. Therefore, complementary disciplines and tools to the traditional ones used in food science such as statistics, experimental design and chemometrics have become essential in modern sciences and are an integral component in the day-to-day analysis of foods and derived products. The aim of this paper is to introduce as well as provide with an overview of different concepts, methods, techniques and general steps used in the quantitative analysis of foods when chemometrics or multivariate analytical methods are applied.     

Determination of antioxidant content and antioxidant activity in foods using infrared spectroscopy and chemometrics: a review

Developing rapid analytical methods for bioactive components and predicting both the concentration and biological availability of nutraceutical components in foods is a topic of growing interest. Here, analysis of bioactive components and total antioxidant activity in food matrices using infrared spectroscopy coupled with chemometric predictive models is described. Infrared spectroscopy offers an alternative to wet chemistry, chromatographic determination of antioxidants, and in vitro biochemical assays for assessment of antioxidant activity. Spectroscopic methods provide a technique that can be used with biological tissues without extraction, which can often lead to degradation of the antioxidant components. Sample preparation time greatly decreases and analysis time is very short once a predictive model has been developed. Spectroscopic methods can have a high degree of precision when applied to analysis of nutraceutical compound concentration and antioxidant activity in foods. This article summarizes recent advances in vibrational spectroscopy and chemometrics and applications of these methods for antioxidant detection in foods.     

基于红外光谱的葡萄酒关键质量属性快速分析评价研究进展

红外光谱技术作为一种快速无损、简便高效的鉴别技术被广泛他应用于葡萄酒的品质检测和定性鉴别中,与化学计量学方法结合可实现对复杂样品各理化成分的多组分检测及分类鉴别,实现对未知样本的定性或定量分析。文章对近红外、中红外光谱分析技术作了简要概述,系统综述了国内外有关红外光谱技术在葡萄酒的品种、产地、年份、陈酿方式及其他方面的分类识别与品质鉴别的研究进展,总结了目前葡萄酒品质分析所存在的问题,并展望了今后红外光谱技术在葡萄酒检测应用中的发展方向和研究重点。