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李昌厚：便攜式激光拉曼光譜儀在食品中的最新進展

[2018/6/28]

  便攜式拉曼光譜儀是一種現(xiàn)場快速、非接觸檢測的重要工具，在液體樣品的檢測上具有明顯優(yōu)勢。2018年6月23日，由國聯(lián)股份主辦、食品安全與檢測網(wǎng)承辦的第十一屆中國食品安全檢測技術(shù)高峰論壇在杭州召開，來自中國科學(xué)院上海生物工程研究中心的李昌厚教授就《便攜式激光拉曼光譜儀器及其在食品檢測中應(yīng)用的最新進展》為題，向與會觀眾介紹我國便攜式激光拉曼光譜儀器運用現(xiàn)狀，鼓勵各位儀器采購單位代表要理性對待中外儀器。
 
  報告一開始，李昌厚首先就儀器的最新進展做了一個簡單說明。他指出，化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展，促進了激光拉曼光譜儀器的更新?lián)Q代。目前科技工作者們都在關(guān)注便攜式激光拉曼光譜儀器及其應(yīng)用的最新進展，世界各國也在積極的研發(fā)各類便攜式激光拉曼光譜儀器。我國現(xiàn)有20多家企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)各類便攜式激光拉曼光譜儀器(含外資企業(yè))。便攜式激光拉曼光譜儀器的最新進展主要表現(xiàn)以下幾個方面：
 
  第一，儀器的S/N大幅度提高。從儀器學(xué)理論講，S/N與激光器的穩(wěn)定性、單色器的SBW、雜散光、光棚和準(zhǔn)直鏡、物鏡的口徑、CCD的靈敏度密切相關(guān)。因此，光源為785nm的便攜式儀器，直接測量的S/N一般在1000:1以內(nèi)。北京西派特公司研發(fā)的785nm新型ExR510便攜式激光拉曼光譜儀采用了我國獨有的消除熒光背景和降噪的專利技術(shù)，測試的S/N優(yōu)于2000:1以上，是國際上同類儀器中的佼佼者。
 
  第二，儀器的分辨率大大增強。便攜式激光拉曼光譜儀器的分辨率在國際上的普遍水準(zhǔn)是4-12cm-1之間。法國JY公司大型臺式激光拉曼光譜儀焦距為800mm，雖然儀器采用了優(yōu)質(zhì)光棚、三級光譜等構(gòu)造，但分辨率都只在0.5-0.8cm-1之間，且很難提高。目前已知的是北京西派特的ExR510分辨率達到了2.8cm-1，處于國際領(lǐng)先水平。
 
  第三，新型的激光拉曼光譜儀器不斷涌現(xiàn)。2017年安捷倫推出了最新的拉曼專利技術(shù)：空間位移拉曼光譜(SORS)和透射拉曼光譜(TRS)。其中SORS的用途非常廣泛，而TRS在做定量分析檢測時準(zhǔn)確度更高。2018年3月，必達泰克推出新型透視拉曼光譜儀STRaman，獲得了美國匹茲堡分析化學(xué)和光譜應(yīng)用會議暨展覽會的卓越金獎。而我國南京簡智儀器公司最近推出了首款便攜式差分拉曼光譜儀具有抗干擾、大信噪比等優(yōu)點，值得期待。
 
  第四，聯(lián)用技術(shù)大大發(fā)展。李昌厚指出，聯(lián)用技術(shù)的大發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今世界上分析儀器發(fā)展的主要潮流之一。國家科技部“十二五”重大儀器專項中的《薄層掃描-便攜式激光拉曼光譜聯(lián)用儀器及其應(yīng)用》已經(jīng)通過技術(shù)驗收，該儀器具有體積小、重量輕、自動化程度高等特點，為國際首創(chuàng)。
 
  在介紹應(yīng)用技術(shù)的最新進展時，李昌厚強調(diào)，Sers效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，使普通拉曼散射光譜方法很難開展研究工作這一難題出現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機。拉曼光譜具有高選擇性，使Sers在許多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。目前已經(jīng)完成了拉曼光譜在濃度低達10-8—10-10mol/L或含量低達ng至pg的蛋白質(zhì)、核酸等食品中的測定工作。此外，五組分定性、定量分析也已經(jīng)實現(xiàn)。最后，在食品藥品中，拉曼光譜能夠?qū)Τ霈F(xiàn)在脂肪和油脂中的π鍵進行分析，預(yù)測飽和程度和確定油脂的異構(gòu)化比例，還能對包裝材料中再生料的摻假情況進行識別。
 
  最后，李昌厚教授表示，希望在座的諸位能夠正確對待進口和國產(chǎn)光譜儀器，要從民族的高度正視高端儀器的采購問題，并呼吁大家正確評價國產(chǎn)儀器和進口儀器。只有引進、消化、吸收國外先進儀器并為我所用，才能打破誤區(qū)，更好的實現(xiàn)國產(chǎn)儀器的發(fā)展。