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李昌厚:便携式激光拉曼光谱仪在食品中的最新进展

导读: 便携式拉曼光谱仪是一种现场快速、非接触检测的重要工具,在液体样品的检测上具有明显优势。

便携式拉曼光谱仪是一种现场快速、非接触检测的重要工具,在液体样品的检测上具有明显优势。2018年6月23日,由国联股份主办、食品安全与检测网承办的第十一届中国食品安全检测技术高峰论坛在杭州召开,来自中国科学院上海生物工程研究中心的李昌厚教授就《便携式激光拉曼光谱仪器及其在食品检测中应用的最新进展》为题,向与会观众介绍我国便携式激光拉曼光谱仪器运用现状,鼓励各位仪器采购单位代表要理性对待中外仪器。

报告一开始,李昌厚首先就仪器的最新进展做了一个简单说明。他指出,化学计量学的发展,促进了激光拉曼光谱仪器的更新换代。目前科技工作者们都在关注便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的最新进展,世界各国也在积极的研发各类便携式激光拉曼光谱仪器。我国现有20多家企业在研发、生产各类便携式激光拉曼光谱仪器(含外资企业)。便携式激光拉曼光谱仪器的最新进展主要表现以下几个方面:

第一,仪器的S/N大幅度提高。从仪器学理论讲,S/N与激光器的稳定性、单色器的SBW、杂散光、光棚和准直镜、物镜的口径、CCD的灵敏度密切相关。因此,光源为785nm的便携式仪器,直接测量的S/N一般在1000:1以内。北京西派特公司研发的785nm新型ExR510便携式激光拉曼光谱仪采用了我国独有的消除荧光背景和降噪的专利技术,测试的S/N优于2000:1以上,是国际上同类仪器中的佼佼者。

第二,仪器的分辨率大大增强。便携式激光拉曼光谱仪器的分辨率在国际上的普遍水准是4-12cm-1之间。法国JY公司大型台式激光拉曼光谱仪焦距为800mm,虽然仪器采用了优质光棚、三级光谱等构造,但分辨率都只在0.5-0.8cm-1之间,且很难提高。目前已知的是北京西派特的ExR510分辨率达到了2.8cm-1,处于国际领先水平。

第三,新型的激光拉曼光谱仪器不断涌现。2017年安捷伦推出了最新的拉曼专利技术:空间位移拉曼光谱(SORS)和透射拉曼光谱(TRS)。其中SORS的用途非常广泛,而TRS在做定量分析检测时准确度更高。2018年3月,必达泰克推出新型透视拉曼光谱仪STRaman,获得了美国匹兹堡分析化学和光谱应用会议暨展览会的卓越金奖。而我国南京简智仪器公司最近推出了首款便携式差分拉曼光谱仪具有抗干扰、大信噪比等优点,值得期待。

第四,联用技术大大发展。李昌厚指出,联用技术的大发展已经成为当今世界上分析仪器发展的主要潮流之一。国家科技部“十二五”重大仪器专项中的《薄层扫描-便携式激光拉曼光谱联用仪器及其应用》已经通过技术验收,该仪器具有体积小、重量轻、自动化程度高等特点,为国际首创。

在介绍应用技术的最新进展时,李昌厚强调,Sers效应的发现,使普通拉曼散射光谱方法很难开展研究工作这一难题出现了新的转机。拉曼光谱具有高选择性,使Sers在许多领域中得到广泛的应用。目前已经完成了拉曼光谱在浓度低达10-8—10-10mol/L或含量低达ng至pg的蛋白质、核酸等食品中的测定工作。此外,五组分定性、定量分析也已经实现。最后,在食品药品中,拉曼光谱能够对出现在脂肪和油脂中的π键进行分析,预测饱和程度和确定油脂的异构化比例,还能对包装材料中再生料的掺假情况进行识别。

最后,李昌厚教授表示,希望在座的诸位能够正确对待进口和国产光谱仪器,要从民族的高度正视高端仪器的采购问题,并呼吁大家正确评价国产仪器和进口仪器。只有引进、消化、吸收国外先进仪器并为我所用,才能打破误区,更好的实现国产仪器的发展。

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