L’inspection des aliments devient de plus en plus importante, et l'inspection microbienne en est un élément clé. La détection rapide et précise des agents pathogènes alimentaires, connus comme le "tueur numéro un", est la première tâche pour garantir la sécurité alimentaire.
Cependant, les méthodes traditionnelles de test microbiologique (y compris la croissance bactérienne répétée, l'isolement des colonies et diverses expériences d'identification biochimique et sérologique) ne sont pas seulement compliquées, mais aussi chronophages et laborieuses, ce qui les rend difficiles à adapter aux exigences rapides de la production et de la circulation alimentaire modernes. Pour garantir la sécurité des aliments, il est très important de développer des méthodes de détection rapide des micro-organismes nuisibles dans les aliments. Actuellement, une grande attention est portée à la détection rapide et sensible des micro-organismes.
La lumière proche infrarouge (NIR) est une onde électromagnétique située entre la lumière visible (VIS) et l'infrarouge moyen (IR), définie par l'American Society for Materials Detection (ASTM) comme la région spectrale de longueur d'onde de 780 à 2526 nm et de nombre d'onde de 12820 à 3959 cm-1. Dans la plage de la spectroscopie NIR, la mesure concerne principalement le doublement de fréquence et la fusion de fréquence de la vibration du groupe hydrogène H-X. Les molécules organiques ont différents taux d'absorption pour chaque longueur d'onde du spectre NIR, et les pics et les creux apparaissent dans le spectre. Par conséquent, le NIR est principalement utilisé pour l'identification qualitative et l'analyse quantitative des composés organiques.
Application de la technologie de détection par spectroscopie proche infrarouge dans le domaine des micro-organismes :
Selon les données, certains chercheurs ont étudié la classification des micro-organismes par spectroscopie infrarouge moyen. Par exemple, Curk et al. ont étudié la classification et l'identification des levures en utilisant la spectroscopie infrarouge moyen. Helm et al. ont utilisé la spectroscopie infrarouge pour identifier la composition cellulaire de certaines bactéries. Les résultats montrent que ces macromolécules microbiennes sont absorbées non seulement dans le spectre infrarouge moyen mais aussi dans le spectre proche infrarouge. Janie Dubois et al. ont utilisé les caractéristiques d'absorption proche infrarouge des cellules bactériennes dans différentes plages de longueurs d'onde (1000 à 2350 nm), ouvrant ainsi la voie à l'application de la spectroscopie proche infrarouge dans le monde microbien.
Application de la technologie de détection par spectroscopie proche infrarouge dans la sécurité alimentaire :
En raison des caractéristiques de détection rapide et non polluante de la spectroscopie proche infrarouge, ses recherches et applications dans la sécurité alimentaire ont attiré l'attention de nombreux chercheurs.
- En ce qui concerne les fruits et légumes, la technologie proche infrarouge permet de mesurer avec précision et rapidité leurs paramètres de qualité, tels que la teneur en sucre, l'acidité, les vitamines, les protéines et autres nutriments, ainsi que les paramètres de qualité interne tels que la présence de maladies et de ravageurs, et de mener des recherches sur les résidus de pesticides cyanopolyesters dans les légumes.
- Dans les cultures, elle peut être utilisée pour détecter les protéines et les amidons.
- En ce qui concerne les produits carnés, la technologie NIR peut non seulement être utilisée pour déterminer la teneur en eau, en protéines, en matières grasses et d'autres indicateurs, pour séparer et identifier la viande congelée, mais aussi pour déterminer la rétention d'eau et la perméabilité de la viande, ainsi que le taux de perte de jus de viande et la teneur en matière sèche ;
- Dans l'industrie laitière, les principaux composants du lait, tels que les matières grasses, les protéines et le lactose, sont déterminés par spectroscopie proche infrarouge.
- Dans l'industrie brassicole, la technologie NIR peut être utilisée pour déterminer la teneur en alcool de la liqueur, la teneur en alcool de la bière, la concentration de moût d'origine et la teneur totale en acides, et peut également être utilisée pour détecter les micro-organismes dans la bière.
- Dans l'industrie des condiments, la technologie NIR peut être utilisée pour détecter la teneur en acides totaux et en sucres réducteurs dans le vinaigre et juger de sa qualité.
- Dans l'identification de l'adultération des produits céréaliers, Marina et al. ont utilisé la méthode de calibrage PLS et à base d'ondelettes pour identifier la farine de blé dur mélangée avec de la farine de blé ordinaire, et le spectre proche infrarouge établi pouvait identifier la farine adultérée, obtenant des résultats idéaux.
Perspectives d'application de la spectroscopie proche infrarouge dans la détection microbienne :
Listeria, Salmonella, Escherichia coli et d'autres bactéries pathogènes alimentaires sont devenues les principaux tueurs de la sécurité alimentaire. La détection rapide et précise de ces bactéries pathogènes est la première tâche pour endiguer efficacement ces tueurs et garantir la sécurité alimentaire.
En tant que nouvelle technologie analytique, la spectroscopie proche infrarouge (NIR) a un large éventail d'applications potentielles dans le domaine de la sécurité alimentaire, mais de nombreux problèmes sont encore à l'étape exploratoire. Le spectre FTNIR des bactéries pathogènes dans les aliments peut être utilisé pour obtenir des informations sur la composition de la paroi cellulaire et la structure des biomolécules, puis les bandes spectrales caractéristiques des bactéries pathogènes dans les aliments peuvent être isolées. En étudiant le mécanisme d'action de la lumière proche infrarouge sur les cellules biologiques, une base peut être fournie pour établir une méthode de détection rapide et simple.
La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) sera une technologie de détection moderne, pratique et rapide pour la détection des micro-organismes dans les aliments. Par conséquent, il est d'une grande importance et d'un long chemin à parcourir pour développer l'application de la spectroscopie NIR dans le domaine de la détection microbienne.
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