近紅外光譜分析技術(shù)是一種利用物質(zhì)對(duì)近紅外光的吸收、散射、反射和透射等特性來(lái)確定其成分含量的檢測(cè)技術(shù)，屬分子振動(dòng)光譜，可用于全部有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物的定性定量分析。近紅外技術(shù)以其綠色、無(wú)損、快速等特點(diǎn)，近年來(lái)受到各行各業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可，不僅在傳統(tǒng)的近紅外應(yīng)用領(lǐng)域如食品、農(nóng)產(chǎn)品、飼料、煙酒、石油化工、科學(xué)藥物、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境污染分析等遍地開(kāi)花，在新的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也蒸蒸日上，如現(xiàn)代發(fā)酵、半導(dǎo)體、電子制造、精密加工、智能農(nóng)業(yè)等等。

 

  隨著全社會(huì)對(duì)食品安全問(wèn)題的高度關(guān)注，人們不再僅僅追求水產(chǎn)品的感官享受，對(duì)水產(chǎn)品的品質(zhì)及安全性也越來(lái)越重視。水產(chǎn)品是海洋和淡水漁業(yè)生產(chǎn)的水產(chǎn)動(dòng)植物產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品的總稱，富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、游離脂肪酸和微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，在此基礎(chǔ)上其水分含量也很高，可加快微生物的繁殖速度，使其鮮度下降，腐敗，甚至危機(jī)食用者的生命安全。近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)近紅外在水產(chǎn)品檢測(cè)方面的研究做了大量工作，為現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)打下了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不僅成功驗(yàn)證了眾多檢測(cè)方向的可行性，同時(shí)也積累了許多成功經(jīng)驗(yàn)。本文將從以下幾方面為大家進(jìn)行介紹：

1. 水產(chǎn)品原料、輔料及添加劑的成分分析；

2. 水產(chǎn)品摻偽鑒別；

3. 品質(zhì)評(píng)估及感官評(píng)價(jià)；

4. 新鮮度檢測(cè)及貨架期預(yù)測(cè)；

 

 

 

 

1. 水產(chǎn)品原料、輔料及添加劑的成分分析

 

  根據(jù)上海海洋大學(xué)藍(lán)蔚青等人的歸納總結(jié)，近紅外光譜技術(shù)對(duì)水產(chǎn)品中水分、蛋白質(zhì)、脂肪、不飽和脂肪酸、游離脂肪酸的定量檢測(cè)都已取得了成功，樣品涵蓋了多種新鮮/冰鮮魚(yú)類、冷凍魚(yú)類、魚(yú)糜、魚(yú)粉、魚(yú)肉醬、蝦、蟹、貝類等。

 

  天津大學(xué)的任瑞娟等人通過(guò)多項(xiàng)研究佐證了近紅外對(duì)氯化鈉、黃豆粉、淀粉、檸檬酸、脫脂乳粉、抗壞血酸、乳化劑、亞硝酸鹽、磷酸鹽、糖、明膠等多種輔助材料、香辛料和添加劑成分含量檢測(cè)的可行性。

 

2. 水產(chǎn)品摻偽鑒別

 

  目前市場(chǎng)上水產(chǎn)品的摻偽主要有品種摻假、產(chǎn)地混摻和外物非法添加等，利用近紅外光譜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)有以下公開(kāi)實(shí)例：

（1）淡水魚(yú)品種及魚(yú)肉制品定性鑒別；

（2）蟹肉摻假定性定量檢測(cè)；

（3）魚(yú)粉中摻入三聚氰胺的定性定量檢測(cè)；

（4）魚(yú)肝油中摻有羊油的定性定量鑒別；

（5）魚(yú)肉的成分與溯源地分析；

（6）人工飼養(yǎng)和野生海魚(yú)鑒別；

（7）魚(yú)粉中魚(yú)骨粉及肉骨粉摻假鑒別；

 

  近紅外光譜技術(shù)以其快速、無(wú)損、無(wú)需樣品預(yù)處理等特點(diǎn)，作為水產(chǎn)品摻偽檢測(cè)的重要手段之一，必將具有十分可觀的發(fā)展前景。

 

3. 品質(zhì)評(píng)估及感官評(píng)價(jià)；

 

  水產(chǎn)品的品質(zhì)分析對(duì)于促進(jìn)行業(yè)發(fā)展、提升產(chǎn)品質(zhì)量、以及提高人們對(duì)水產(chǎn)品的消費(fèi)信任都有重要意義，此品質(zhì)分析通常根據(jù)產(chǎn)品的成分、色澤、氣味和質(zhì)構(gòu)等要素進(jìn)行等級(jí)劃分。近紅外光譜技術(shù)在等級(jí)評(píng)定中的已有研究有以下方面：

（1）冷鮮肉和復(fù)凍肉的鑒定及分級(jí)；

（2）新鮮與凍融魚(yú)肉的血紅蛋白和肌紅蛋白的氧化程度判別；

（3）魚(yú)肉是否經(jīng)過(guò)腥味凈化鑒定；

（4）根據(jù)水分、蛋白質(zhì)、粗脂肪、鹽溶性蛋白、凝膠強(qiáng)度、持水率和白度值等理化指標(biāo)對(duì)魚(yú)肉進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)；

（5）根據(jù)膠原蛋白含量評(píng)價(jià)海參品質(zhì)及產(chǎn)地判別；

 

  感官評(píng)價(jià)主要用在水產(chǎn)制品的評(píng)價(jià)中，是一種物性指標(biāo)，同前面提到的理化指標(biāo)同樣重要，以深受人們喜愛(ài)的傳統(tǒng)水產(chǎn)制品魚(yú)丸為例，其品質(zhì)的影響因素主要有原料魚(yú)種、輔料及添加劑、彈性、感官品質(zhì)、及魚(yú)丸成型的熱力學(xué)過(guò)程等。

 

  魚(yú)丸的彈性是評(píng)價(jià)魚(yú)丸品質(zhì)的最直接的指標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品物理性質(zhì)及感官指標(biāo)主要采用主觀評(píng)價(jià)和儀器測(cè)量的方法，主觀評(píng)價(jià)需要靠經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)感官員進(jìn)行人工測(cè)評(píng)，干擾因素較多，誤差也比較大；而目前的儀器檢測(cè)，取樣過(guò)程復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)。雖然彈性是物性指標(biāo)，但魚(yú)丸的彈性往往取決于其中水分、蛋白質(zhì)及淀粉的含量，所以上海海洋大學(xué)的羅陽(yáng)嘗試?yán)觅|(zhì)構(gòu)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)建立了間接的近紅外彈性模型，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.96以上，證明了近紅外分析技術(shù)進(jìn)行魚(yú)丸彈性檢測(cè)的可行性。在此基礎(chǔ)上，羅陽(yáng)建立了近紅外魚(yú)丸感官品質(zhì)模型，能夠快速地明確人本身對(duì)魚(yú)丸的喜好度，為建立全面感官模型奠定了基礎(chǔ)。

 

  魚(yú)丸成型熱力學(xué)過(guò)程是關(guān)系魚(yú)丸品質(zhì)的一個(gè)重要過(guò)程。魚(yú)丸在加熱過(guò)程中抑制了其中病原微生物、腐敗微生物及有害毒素的滋生，不同加熱溫度制成的魚(yú)丸在感官品質(zhì)上有著極大的差異。在不適宜的溫度下凝膠的魚(yú)丸不僅感官性狀較差，而且容易滋生腐敗微生物，極大的縮短了魚(yú)丸的貨架期。魚(yú)丸的凝膠成型是由于加熱過(guò)程中肌原纖維蛋白凝膠化，形成一定強(qiáng)度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，渤海大學(xué)的勵(lì)建榮等人建立了魚(yú)丸凝膠溫度的近紅外檢測(cè)模型，可對(duì)貨架產(chǎn)品進(jìn)行快速檢測(cè)。

 

 

 

4. 新鮮度檢測(cè)及貨架期預(yù)測(cè)

 

  水產(chǎn)品的新鮮度與其中的水分、蛋白質(zhì)和脂肪含量密不可分，水分含量對(duì)水產(chǎn)品的品質(zhì)與風(fēng)味產(chǎn)生影響，蛋白質(zhì)水解變性易導(dǎo)致肌肉持水性下降，脂肪含量同肉的多汁性與嫩度直接相關(guān)。通過(guò)近紅外光譜技術(shù)獲得水分、蛋白質(zhì)和脂肪的含量信息，從而準(zhǔn)確檢測(cè)水產(chǎn)品新鮮度的研究已經(jīng)非常全面、成熟，對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)、安全運(yùn)輸、貯藏等方面都具有重要意義。

 

  水產(chǎn)品的貨架期是指從感官和食品安全角度分析，水產(chǎn)品在到達(dá)消費(fèi)者手中，其質(zhì)量保持不變的時(shí)間段。預(yù)測(cè)貨架期就是用理化指標(biāo)、特定腐敗菌與多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，反應(yīng)水產(chǎn)品品質(zhì)的變化情況。利用近紅外光譜技術(shù)將上述指標(biāo)建立貨架期模型，可以全面提高預(yù)測(cè)精度，是未來(lái)的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

 

 

 

  對(duì)已知成分的快速定性定量檢測(cè)是近紅外的已知強(qiáng)項(xiàng)，離線檢測(cè)向在線監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的轉(zhuǎn)移技術(shù)也十分成熟，僅需正確的打開(kāi)方式——儀器的小型化/微型化、專業(yè)化、智能網(wǎng)絡(luò)化及現(xiàn)場(chǎng)在線訂制化，便可滿足行業(yè)內(nèi)的一應(yīng)需要。