拉曼光譜快檢技術：食品質量檢測的“火眼金睛”（二）

拉曼光譜分析技術在食品成分快速檢測中的應用

食品的主要成分為蛋白質、脂質、碳水化合物、水和微量元素等。常規分析蛋白質的方法如高效液相色譜法、X射線衍射法、質譜法和分光光度法等，都存在操作繁瑣，處理樣品復雜，樣品被破壞的缺點。拉曼光譜分析技術能克服這些缺點，是測定固體和液體樣品結構信息的有效方法之一。在對食品主要成分的結構與功能特性的變化測定上，拉曼光譜技術比傳統化學方法具有更強的優勢。通過拉曼譜圖不僅可以定性分析被測物質所含成分的化學結構和化學鍵的變化，還可以定量檢測食品某些成分的含量。

對蛋白質的分析檢測

蛋白質作為大部分食品屮的主要原料成分，是衡量食品品質、營養價值的重要指標之一。蛋白質為人體提供所必需的能量和氨基酸。不同食品中的蛋內質功能取決于多樣化的蛋白質結構，而有關結構與功能的研究很早就受到關注。根據結構與功能的關系，人們研究改善蛋白質特性的改性方法，以達到合理利用蛋白質功能特性優化加工條件的目的。目前拉曼光譜技術已被應用于研究食品蛋白質，它可以鑒定化學鍵變化以及肉類加工中的蛋內結構。

通過分析蛋白質拉曼譜圖的特征峰位置、譜峰強度和譜峰面積，不但可以得到蛋白質分子的振動倍息、化學結構、化學鍵變化，還可以得到有側鏈微環境的化學信息及其受各種理化因素如pH、溫度等影響的信息。

蛋白質變性的實質就是在某些物理和化學因素作用下，蛋白質的二級結構和三級結構有了改變或遭到破壞，分子內部結構和性質發生改變，生物活性也會發生變化。利用拉曼光譜法能夠得知蛋白質主鏈構象和側鏈構象及其存在形式隨其微環境而變的情況。

通過拉曼技術能夠從分子水平較深入地研究蛋白質構象或構型的變化以及它們相互作用的過程，有助于人們探討生產加工的工藝參數對生物大分子結構及其功能的影響，進一步為研究食品蛋白質的營養功能機理提供可靠的依據。

人們在研究蛋白質分子的成分和結構之后，進一步尋找結構與功能之間的關系。蛋白質的功能性質是指在食品體系中的蛋白質在加工、貯藏、生產和消費期間所體現的物理和化學性質，如凝膠性、乳化作用等。在物理化學方法處理后蛋白質結構發生何種變化及其與功能特性發生變化存在何種關系，是蛋白質變性研究的難點。

蛋白質的凝膠作用與二硫鍵的變化密切相關。二硫鍵能夠將相隔較遠的2個肽段連在一起，使蛋白質空間結構更為緊密，對于蛋白質三級結構的穩定起著重要作用。采用激光拉曼觀察二硫鍵的拉曼光譜，發現生魚糜中二硫鍵的特征頻率譜帶很弱，凝膠化后變強，表明此時魚糜蛋白中的活性巰基氧化形成二硫鍵，使結構更緊湊。以豬肉肌原纖維蛋白為原料，用拉曼光譜研究加熱溫度、離子強度等因素對肌原纖維蛋白凝膠功能特性及蛋白質生化特性的影響，分析了蛋白質結構與功能之間的相關關系，為優化加工工藝藝條件，改善凝膠肉制品品質提供了理論依據。