基于太赫茲波的食品添加劑檢測技術(shù)研究.pdf

1、太赫茲波是指介于微波和紅外波之間，頻率在0.1～10THz(1THz=1012Hz)范圍內(nèi)的相干電磁輻射，屬于遠紅外波段，它在電磁波譜中占有很特殊的位置，處于電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)域，具有非常重要的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用前景。當前，太赫茲的研究不但受到科研機構(gòu)的重視，也已經(jīng)有越來越多的商業(yè)公司介入這一領(lǐng)域的研究和發(fā)展，太赫茲波在航空航天、生命科學(xué)、安全檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用進展迅速。我們在國際上率先開展了將太赫茲波技術(shù)用于食品添加劑檢測的研究，并取得

2、了有意義的實驗結(jié)果。 食品安全問題涉及到每個人的生活，身體健康和生命安全。目前食品質(zhì)量安全問題已成為全社會關(guān)注的熱點，尤其是近年來諸多關(guān)于食品添加劑的違規(guī)使用問題的出現(xiàn)，使得食品添加劑帶來的安全隱患再次引起了人們的高度關(guān)注。雖然現(xiàn)有的食品添加劑檢測方法不少，但是在檢測周期、檢測質(zhì)量方面還存在很多的局限，因而盡快建立一種實用、快捷、準確可靠的食品質(zhì)量評估無損檢測技術(shù)至關(guān)重要。 本文利用太赫茲時域光譜技術(shù)并借助于量化計算方法

3、對多種典型食品添加劑、非法食品添加劑蘇丹紅I號、味精和食用糖進行了太赫茲光譜分析，旨在利用獨具“指紋”識別能力的太赫茲波建立食品添加劑在太赫茲波段指紋譜數(shù)據(jù)庫，為探索一種基于太赫茲波的食品添加劑檢測技術(shù)提供理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。 本論文的主要工作： (1)應(yīng)用透射型太赫茲光譜系統(tǒng)對若干典型食品添加劑(苯甲酸、山梨酸、L-丙氨酸、L-谷氨酸鈉，一水)和非法食品添加劑蘇丹紅I號在室溫氮氣環(huán)境下進行了測試研究，在T.D.Dome

4、y和L.Duvillaret等人提出的理論模型基礎(chǔ)上，獲得了它們的頻域譜和吸收譜。實驗結(jié)果表明，這幾種樣品在太赫茲波段的吸收譜表現(xiàn)出了明顯不同的特征，可以作為指紋譜對不同的食品添加劑進行鑒別。 (2)對比研究了純苯甲酸、純L-谷氨酸鈉，一水和二者混合樣品的太赫茲吸收譜，從混合物吸收譜線上可以清晰地分辨出苯甲酸以及L-谷氨酸鈉，一水的部分特征吸收峰，說明利用太赫茲光譜可以實現(xiàn)食品添加劑混合物的成分鑒別。 (3)通過對純L-

5、谷氨酸鈉，一水和兩種不同品牌的味精的太赫茲吸收譜的比較，我們發(fā)現(xiàn)三種樣品的特征吸收峰的位置基本一致，只是在對應(yīng)的吸收系數(shù)大小上有差異，說明這兩種味精的主要成分是L-谷氨酸鈉，一水，吸收系數(shù)上的差異可能來自于添加的輔料不完全相同，或者生產(chǎn)工藝上的不同。對比方糖和白砂糖的太赫茲吸收譜發(fā)現(xiàn)，二者譜線的形狀相同，特征吸收峰吻合得很好，一一對應(yīng)，吸收的相對強弱一致，吸收系數(shù)大小上的區(qū)別與樣片中有效成份的含量有關(guān)。 (4)為了用紅外光譜知識