拉曼光谱技术在油脂分析中的应用

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1、第39卷第2期Vol.39，No.2第32014年4月9卷2014年第2期GrainScienceandTechnologyandEconomyApr.2014拉曼光谱技术在油脂分析中的应用1，211，2周雅丹，张国治，范璐（1.河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450052；2.河南工业大学分析测试中心，河南郑州450052）［摘要］介绍了拉曼光谱原理、特点以及拉曼光谱的特征分类，着重介绍了其在油脂分析中的应用，例如食品中油脂含量的分析、油脂不饱和度分析、检测油脂氧化过程以及食品安全质量控制的研究进展，

2、并展望拉曼光谱技术的应用前景。［关键词］拉曼光谱；油脂；应用；应用前景1拉曼光谱原理2拉曼光谱的特征分类拉曼光谱是在印度物理学家C.R拉曼发现了光2.1傅立叶变换拉曼光谱技术（FTRS）的非弹性散射现象的基础上发展起来的一种分子振FTRS是20世纪90年代发展起来的新技术，采动光谱［1］，当激光入射样品上时，光电子激发样品分用1064nm近红外光照射样品，能够减弱来自食用子振动跃迁之后，分子又以不同的能量散射，会发生油中的胡萝卜素或者其他着色剂的荧光背景，仪器弹性散射（瑞利散射）和非弹性散射（斯托克散射和

3、测量精度高，但是也存在缺点，例如温度漂移以及反斯托克散射），发生弹性散射的光子与分子之间没试样移动对光谱的影响较大［6］。东野广智等［7］通过有能量交换，光子只改变运动方向而不改变频率，发FTIS和FTRS方法结合，定性分析了亚麻油内各组生非弹性散射的光子与分子之间发生能量交换，光分，分析结果显示亚麻油的各组分有其特征的红外子不仅改变运动方向，同时光子的一部分能量传递和拉曼频率，可以彼此分开，为今后亚麻油的定量分给分子，或者分子的振动和转动能量传递给光子，从析和在线监控提供了重要的依据。而改变了光子的频率

4、［2］。2.2表面增强拉曼光谱（SERS）拉曼光谱是由分子振动的极化率改变而诱导产SERS是利用普通拉曼光谱技术测定吸附在银、生的，与红外光谱的产生机制不同，红外光谱是由分铜等金属表面的样品，被吸附样品的拉曼信号强度46子偶极矩变化产生的，此外拉曼散射和红外吸收光可增强10~10倍，从而实现了快速高效准确的检测谱图完全不同，两者是相互互补的［3］，例如极性基团生物以及化学样品的目的，同时也克服了普通拉曼C=O，N-H，O-H红外吸收强，而非极性基团C=C，光谱信号弱、灵敏度低的缺点［6］。赵宇翔等［8］运

5、用表C-C，S-S拉曼谱带强度大，因此拉曼光谱和红外光面增强便携式拉曼光谱仪定性及半定量的快速检测谱相配合使用可以更加全面地研究物质结构，逐步在收购以及运输牛奶过程中的三聚氰胺。成为化学和物理性质定性分析方面的重要工具［4］。2.3共焦显微拉曼光谱（CMRS）拉曼光谱技术与化学分析技术和其他光谱技术共焦显微拉曼光谱是在普通激光拉曼仪的光路相比具有诸多优点和特点：对样品无接触，无损伤；中引进了共焦显微镜以及高转换效率的全息CCD所需样品量少，样品无需前处理，避免系统误差；适技术，使光源、样品、探测器3点共轭

6、聚焦，从而消除用于黑色以及含水样品测定；耐高、低温及高压条件了来自样品离焦区域的杂散光，此外信号强度增强46下测量；分析过程中操作简便、测定时间短、灵敏度10~10倍，灵敏度高，所需样品浓度低至1μm的高。随着拉曼光谱学的发展，拉曼光谱技术作为一种数量级，信息量大，但是无法消除荧光干扰。刘燕德成熟的光谱分析方法，已经发展了多种不同的分析等［9］利用共焦显微拉曼光谱法快速检测食用油掺假，技术［5］。结合偏最小二乘法建立芝麻油中掺杂的其他植物油含量的拉曼光谱定标模型，并通过内部交互验证收稿日期：2014-03

7、-18作者简介：周雅丹，女，硕士研究生，研究方向为油脂检测。法进行验证，实验结果表明，共焦显微拉曼光谱技术36周雅丹等：拉曼光谱技术在油脂分析中的应用第39卷2014年第2期可以用于掺假植物油的快速检测。选用从鲑鱼中提取的油脂样本，碘值范围为147.8~2.4激光共振拉曼光谱（RRS）170.0g，进行拉曼光谱检测，通过拉曼光谱快速获得激光共振拉曼光谱产生激光频率与待测分子的不饱和脂肪酸的信息，选择与油脂碘值密切相关的-1某个电子吸收峰接近或重合时，这一分子的某个或特征谱带（790~1790cm）并建立准

8、确，稳定以及复4几个特征拉曼谱带强度可达到正常拉曼谱带的10~杂程度低的PLS校正模型，预测结果显示复相关系610倍，与普通拉曼光谱相比，共振拉曼光谱具有灵数R为0.874。由此得出，拉曼光谱与化学计量学方敏度高、所需样品浓度低、适宜生物大分子样品定量法结合可以作为一种快速有效的检测油脂不饱和度分析等优点。邵永红等［10］利用共振拉曼光谱技术无分析的工具，不仅避免了有毒化学试剂的使用，检损快速测量了不同饮食习惯志愿者体内类胡萝