肉類品質檢測應用

拉曼光譜在肉類品質檢測中的應用

引言

拉曼光譜技術作為新穎的光譜檢測技術在物質理化結構分析方面得到了廣泛應用。該技術能實現對肉的快速、無損檢測,是肉品成分分析的技術之一,並且其光譜對水等極性物質極其不敏感,因此在肉品研究中具有良好的應用前景。
肉在加工、貯藏過程中,其主要成分蛋白質和脂肪等大分子都會發生變化,伴隨著其功能性和組織特性的變化,進而影響其風味、色澤、質地和保水性等品 質方面的變化,同時也會有不法分子在餵養畜禽時使用促進生長的非法添加劑。通過拉曼光譜圖可以定性地分析肉品中這些成分的分子結構和各種基團之間的關係,進而檢測肉品的品質,此外還可以根據拉曼光譜峰強度與被測物質濃度成正比的關係進行半定量分析。

應用

表面增強拉曼光譜快速檢測生鮮肉中的瘦肉精
近年來瘦肉精問題頻發,瘦肉精是一類人工合成的β2-腎上腺素興奮劑,沙丁胺醇(Salbutamol)就是其中一種。建立快速有效的檢測沙丁胺醇手段較為迫切,目前測定沙丁胺醇的方法主要有高效液相色譜法、液相色譜-質譜聯用法、氣相色譜-質譜聯用法、分光光度法、酶聯免疫吸附法等,雖然檢測率較高,但是樣品處理過於繁瑣,檢測時間長。使用拉曼光譜法檢測靈敏度高、分析速度快,表面增強拉曼光譜在檢測微量小分子方面具有極大地潛力。

使用785nm450mW的拉曼光譜儀對肌肉組織和肝臟樣品中的沙丁胺醇進行檢測,得到圖(1)


                                a
肌肉組織                                                 b 肝臟組織

                                                 圖(1) 肌肉組織與肝臟表面增強拉曼光譜圖


前處理主要用沙丁胺醇易溶與乙酸乙酯來進行提出。結果表明,樣品處理後可以很清晰的檢測出沙丁胺醇。

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       圖(2) 不同品質濃度的沙丁胺醇標準溶液表面增強原始拉曼光譜圖與校正光譜圖


 

對不同品質濃度的沙丁胺醇進行檢測,結果如圖(2),研究表明可以通過拉曼光譜對沙丁胺醇進行半定量的檢測。

表面增強拉曼光譜檢測魚肉中禁用和限用藥物研究
在水產養殖和水產品貯存及運輸的過程中,工業染料類藥物和抗生素的濫用已成為一個很嚴重的食品安全問題,魚藥的濫用不僅威脅到消費者的身體健康和社會團結安定,而且對我國的水產品,甚至其他動物食品的出口貿易造成損失。

分別用普通拉曼光譜和表面增強拉曼光譜技術,使用633nm,5mW的拉曼雷射器對魚肉提取物中的孔雀石綠和結晶紫進行檢測,結果如圖(3)

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                           a. 孔雀石綠                                                         b. 結晶紫

                                  圖(3)  表面增強拉曼譜圖(紅色)與普通拉曼光譜圖(黑色)                                 


分別用普通拉曼光譜和表面增強拉曼光譜技術,使用780nm10mW的拉曼光譜儀對魚肉提取物中的氯黴素和磺胺甲嘧啶進行檢測,結果如圖4

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                          c. 氯黴素                                                            d. 磺胺甲基嘧啶

                           圖(4) 表面增強拉曼譜圖(紅色)與普通拉曼光譜圖(黑色)  

對不同濃度的孔雀石綠、結晶紫、氯黴素、磺胺甲基嘧啶進行檢測,結果如圖(5)

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圖(5) (a)含不同濃度孔雀石綠的魚肉提取物的表面增強拉曼譜圖(A 10µg/Kg , B 5.0µg/L , C 1.0 µg/kg , D 0 µg/kg), 

         (b)不同濃度結晶紫的魚肉提取物的表面增強拉曼譜圖(A 80 µg/kg , B 40 µg/kg , C 20 µg/kg , D 0 µg/kg)

運用表面增強拉曼光譜技術對水產品中的工業染料類藥物(孔雀石綠結晶紫)和抗生素(氯黴素和磺胺甲基嘧啶)的殘留進行檢測。對於四種殘留藥物的最低檢測度分別為:孔雀石綠,0.8g/L;結晶紫,10µg/L;氯黴素,50µg/L;磺胺甲基嘧啶,500µg/L;同時進行定量分析,對孔雀石綠和結晶紫的最低檢測濃度分別為1.020µg/kg。可知,拉曼光譜技術適用於水產品殘留物檢測。

在食品安全監測中,拉曼光譜具有簡單的操作性,較強的特殊性以及非常高的靈敏度,在實際中得到了非常廣泛的應用,在食品安全監測中發揮著非常重要的作用。隨著拉曼光譜技術的成熟和設備的完善,對食品安全的檢測將會更加有保障。



參考文獻
表面增強拉曼光譜快速檢測生鮮肉中的瘦肉精,翟晨
表面增強拉曼光譜檢測魚肉中禁用和限用藥物研究,李春穎