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1、光谱分析技术在农产品品质和安全检测中的应用北京普析通通用仪器有有限责任公公司 摘 要:本文较详详细地介绍绍了光谱分分析技术在在农产品品品质检测和和农产品安安全检测中中的应用状状况,提出出了快速便便携的检测测方式。关键词:光光谱仪器 农产品品品质 农产品安安全 检检验方法 检验标标准 快快速便携农业生产从从20世纪纪中期的绿绿色革命开开始,人们们一直把从土地产出出的谷物直直接食用看看作是供养养人口最好好的唯一生生产方式,历历来一味追追求籽粒最最大产出量量为主要目目标,从而而培育出高高产水稻、小小麦、玉米米、豆类等等农作物,但但蛋白质及及矿物质和和维生素等等营养物质质却大幅度度降低,品品质下降。目
2、目前我国的的普通小麦麦积压在库库,但优质质专用小麦麦的年产量量仅占消费费量的8.5%,供供不应求,靠靠进口弥补补。做饼干干、蛋糕等等面筋含量量低的小麦麦每年约需需进口500亿公斤,南方有的的农民竟拿拿小麦作肥肥料等等。究究其原因是是由于农产产品品质方方面的缺陷陷和生产上上一直沿袭袭增产型型,而忽忽视了优优质高效益益型的结结果所致。我我们所说的的农产品品品质的内涵涵系营养品品质、加工工品质和商商业品质的的总称, 其中营养养品质是农农产品的物物质基础和和核心。食物是维持持人类生存存、发育及及成长最重重要的物质质。人通过过不断地摄摄取食物,以以满足机体体对蛋白质质、脂肪、碳碳水化合物物、矿物质质、维
3、生素素和水的需需要。讲究究营养和食食物安全是是预防疾病病,增进人人体健康的的保证。77月18日日,中国粮粮食与食物物安全研究究中心在中中国农业大大学成立的的同时,“中国粮食食安全、食食物安全论论坛”开坛,并并以分析预预测中国和和世界粮食食供需安全全和动态趋趋势为主要要论题。77月21日日,国务院院总理温家家宝总理主持召召开国务院院常务会议议,研究部部署加强食食品安全工工作。会议议指出,食食品安全关关系到广大大人民群众众的身体健健康和生命命安全,关关系到经济济健康发展展和社会稳稳定,关系系到政府和和国家的形形象。会议议要求从源源头上防止止农产品污污染,建立立统一规范范的农产品品质量安全全标准体系
4、系;切实加强强食品安全全制度建设设,建立健全全食品安全全标准和检检验监测体体系,加快快食品安全全信用体系系和信息化化建设。农产品品质质检测和农农产品安全全(食品安安全)检测测在农业(包包括种植业业、畜牧业业、林业、渔渔业和产品品加工业)领域扮演演着非常重重要的角色色。作为安安全标准体体系的主要要技术支撑撑,分析测测试仪器和和分析测试试方法已经经渗透到现现代农业的的各领域(见附表11所示) 1。7附表1 各各种分析测测试仪器在在农业中的的应用农业专用生理和生态测试仪器农机测试仪器分 析 仪 器实验室仪器农业专用仪器用于土壤肥料分析系统用于农产品和林化产品品质分析系统用于饲料品质检测系统用于农药及
5、其残留分析系统用于兽药监察及残留分析系统用于动物疫病诊断分析系统用于农业、林业生态和环保检测系统用于畜禽产品品质检测系统用于动植物生理生化分析系统用于动植物检疫系统用于农牧业生物技术分析系统用于构成农业基层常规测试装置用于构成测试分析样品前处理系统农业专用品质和成分分析仪器分 析 测 试 仪 器农业各方面面需分析测测试的对象象极为广泛泛,从动植植物群体、个个体到细胞胞、基因、分子,从有机到无机,从检测生态环境到模拟甚至创造特定的生态环境,其对象多是生物体,而使用条件多为较工业使用环境恶劣的田间、现场。我国仪器仪表行业在历经波折和努力之后已经取得了长足的发展,尤其是经典、悠久、应用广的光谱仪器。
6、据统计,全国国产仪器占有率约为66,对农业和食品业抽样统计,按台数计算,省级和地市级国产仪器占有率约占75以上,县级部门光谱仪器几乎都用国产的1。可见,光谱仪器、特别是国产光谱仪器在整个分析测试领域扮演着非常重要的角色。一、 光谱仪器在在农业常规规测试分析析中的应用用。通用分析仪仪器是农业业常规测试试分析的主主体,附表表2从五五个方面归归纳了各种种光谱仪器器的应用状状况,显示示出光谱分分析仪器是是农业常规规分析手段段中的主角角。附表2光光谱仪器在在农业常规规测试分析析中的应用用2.1 光谱仪器在在土壤肥料料分析中的的应用仪器名称测试对象检测项目紫外可见光光分光光度度计荧光分光光光度计土壤、水、
7、化化肥、有机机肥等硝态氮、铵铵态氮、全全氮,有效效磷、速效效磷、有效效硼,全量量硼、有效效硫,全量量硫,二氧氧化硅、活活性硅、铝铝、钛、硒硒、锰、有有效锰、游游离氧化铁铁、全量铁铁、有效钼钼,全量钼钼原子吸收分分光光度计计交换性钾、钠钠,交换性性钙,全量量钙、镁,钒钒,锰,铁铁,镍,铜铜、锌,镓镓、砷、硒硒、镉、汞汞、铅等火焰光度计计速效性、缓缓效性、交交换性和全全量钾和钠钠等离子体发发射光谱仪仪钙、镁、铁铁、钠、钾钾、磷、硼硼、锰、银银、铝、锌锌、铜、铅铅、锡、砷砷、钡、铍铍、钴、镉镉、钼、镍镍、锶、钒钒等多种微微量元素原子荧光光光谱仪砷、有效态态砷、汞、痕痕量汞、痕痕量铋、锑锑、络合态态锑
8、、痕量量铅、痕量量硒、镉等等近红外光谱谱仪机械组成、有有机质、灰灰分、氮、磷磷、钾、NNO3- 和NHH4+比例、燃燃油污染程程度、腐蚀蚀值2.2光谱谱仪器在农农产品品质质分析中的的应用仪器名称测试对象检测项目紫外-可见见光分光光光度计粮食,谷物物,蔬菜,瓜瓜果,茶叶叶、烟叶以以及鱼、肉肉、蛋,牛牛奶等食品品全氮,蛋白白质,赖氨氨酸,色氨氨酸、羟脯脯氨酸,淀淀粉,直链链和支链淀淀粉、淀粉粉酶活度,葡葡萄糖,果果糖,蔗糖糖、乳糖,半半纤维素酶酶、维生素素C,姜辣辣素、辣椒椒素,单宁宁、咖啡因因,果胶,游游离棉酚、苹苹果酸,水水杨酸、磷磷酸、酶活活度,对羟羟基苯甲酸酸脂、硝酸酸盐,亚硝硝酸盐、草草
9、酸盐,抗抗氧化剂、甲甲醛、山梨梨酸、联苯苯、邻苯基基酚、中组组胺、环已已氨基磺酸酸盐、铝、磷磷、锰、钴钴,镍,铜铜,锌,砷砷、硒、钼钼,镉、锡锡,汞、锑锑等荧光分光光光度计锰、钴、铝铝、锌、锗锗、钒,锡锡、硒、核核黄素、苯苯丙氨酸、维维生素A,BB1,C、EE中组胺、沙沙门氏菌、苯苯亦(2)芘等。原子吸收分分光光度计计各种常量、微微量以及有有毒有害元元素原子荧光光光谱仪砷、硒、镉镉、汞、铅铅、锗、锡锡、锑、锌锌等等离子体发发射光谱仪仪铝、硼、碘碘、钙、铜铜、铁、钾钾、镁、锰锰、钠、磷磷、硫、锶锶、锌、镉镉等近红外光谱谱仪小麦、水稻稻、玉米、大大豆、油菜菜籽、大麦麦、菜豆烟草茶叶水果蔬菜肉、类、
10、蛋蛋乳制品蛋白质、含含油量、淀淀粉 (直直链淀粉和和支链淀粉粉 )、水水分、各种种氨基酸、纤纤维素等以以及作物产产地、季节节鉴别、品品质分级;总氮、水分分、尼古丁丁、烟碱、总总糖、还原原糖、灰分分、香料等等;总氮、游离离氨基酸、水水分、茶多多酚、咖啡啡碱等品质质分级;酸度、含糖糖量、维生生素、水分分、纤维素素、可溶性性固形物等等,品质分分级、良种种选育;蛋白质、脂脂肪、含水水量、盐分分、热量、氨氨基酸、脂脂肪酸、纤纤维素以及及新鲜及冷冷冻程度、产产品种类、真真伪鉴别;蛋白质、乳乳糖、脂肪肪、乳酸、灰灰分、固型型物、水分分、酪蛋白白;2.2 光谱仪器在在植物生化化分析和生生物技术中中的应用仪器名
11、称测试对象检测项目紫外可见光光分光光度度计植物酶的活力,蛋蛋白质,核核酸,核苷苷酸、无机机瞵、叶绿绿素,全氮氮,全磷、全全钾,钠、钙钙、硼,锰锰、铜,铬铬,钼等原子吸收分分光光度计计锰,铁、铜铜、锌、镉镉、铅、汞汞等元素原子荧光光光谱仪砷、汞、硒硒、铅、锗锗、铋等等离子体发发射光谱仪仪钠、钙、钾钾、镁、铁铁、磷、锶锶、钦、锰锰、锌、硼硼、铜、锂锂、钒、镍镍等常量及痕痕量元素近红外光谱谱仪香油精、天天然染料、气气味、香料料、生物碱碱、纤维等等,品种分分类、良种种选育、收收获时节确确定2.3 光谱仪器在在农残分析析中的应用用仪器名称测试对象检测项目原子荧光光光谱仪砷、汞、铅铅、硒等金金属元素等离子
12、体发发射光谱仪仪各种微量、痕痕量金属元元素紫外-可见见分光光度度计有机磷、氨氨基甲酸酯酯,多菌灵灵、百草枯枯、稀禾定定等2.4 光谱仪器在在饲料分析析中的应用用仪器名称测试对象检测项目紫外-可见见光分光光光度计原料、添加加剂、配合合饲料等磷,钾,锰锰,铁,氟氟,铜,硒硒,砷,碘碘,铝,铅铅,汞,维生素素A、C、EE、K、胡胡萝卜素,烟烟酸,总氨氨基酸、棉棉酚、氰氢氢酸,磷化化氢,对氨氨基苯砷酸酸、乙氧酰酰胺苯甲酸酸,甲脂、乙乙酸脂、磺磺胺二甲氧氧嘧啶、磺磺胺喹恶啉啉,塞苯咪咪唑,卡巴巴氧氨丙林林,萘卡巴巴精、苯甲甲酸,山梨梨酸、对羟羟基苯甲酸酸、丁基羟羟基茴香醚醚,二丁基基羟基甲苯苯荧光分光光光度计硒,维生素素Bl、BB2、癸氧氧喹酯、抗抗拉沙里菌菌素养、钠钠盐等原子吸收分分光光度计计各种常量、微微量以及有有毒有害元元素原子荧光光光谱仪砷、汞、硒硒、铅、锗锗、铋等等离子体发发射光谱仪仪钾、钠、钙钙、镁、磷磷、铜、锌锌、铁、锰锰等营养元元素,砷、汞汞、铅等有有害元素近红外光谱谱仪干物质、粗粗蛋白、粗粗纤维、粗粗脂肪、灰灰分、消化化能、代谢谢能、氨基基酸、植酸酸磷、棉酚酚、喹乙醇醇等,品质质控制