標題納米增強拉曼光譜技術：一分鐘現地溝油原形

　1930年，印度物理學家C.V.拉曼博士站上了諾貝爾物理學獎的領獎臺，因為兩年前他發現了透明介質的分子對入射光的一種特殊散射現象，后來這一現象被定義為拉曼散射，散射的光譜被稱為拉曼光譜。

　　
　　圖/中新地溝油檢測四類核心指標
　　
　　2011年，已經作古40余年的拉曼，生前絕不會想到自己的發現，可以被發展成為快速檢測一種叫做“地溝油”的物質的利器。
　　
　　快速出結果的黑箱子
　　
　　近日，記者來到歐普圖斯光學納米科技有限公司位于北京的實驗室，親眼目睹拉曼光譜是如何使地溝油快速現形。該公司在7月份，正式對外公布完成了國內首個“地溝油檢測手提實驗室”（激光拉曼光譜儀）的研發工作，并將于近期內實現產業化生產。
　　
　　桌上擺著一個掀開的黑箱子，應用研發部工程師將一小瓶油樣塞入一個小洞（樣品池），然后敲了一下與箱體相連的電腦鍵盤，大約十幾秒鐘后，屏幕顯示結果為“陰性”，“這是好油。”工程師說。旋即，他又換了一瓶油樣，大約十幾秒鐘后，屏幕報警，“這就是壞油。”整個檢測過程的迅速出乎記者預料。
　　
　　工程師簡單勾勒了一下整個過程，放入小油瓶，激光器會射出激光打到樣本瓶內的樣品，然后發出散射信號，CCD接受并轉換信號后與數據庫比對，然后電腦就會告訴你是好油還是壞油。“在最近打擊地溝油的行動中，光譜儀已經顯露過身手。”說完，他接著忙于工商衛生部門新送來的樣品。
　　
　　這個實驗室擺滿了各種各樣的食用油，看上去都是很鮮亮，聞起來都很正常，公司總經理劉春偉卻告訴記者：“這些不都是好油。”
　　
　　納米讓拉曼光譜走出實驗室
　　
　　劉春偉拿出一份科技日報，指著一篇關于美國科學家研制出靈敏度提高10億倍的增強拉曼散射傳感器的報道說：“我們比他們要早一年，而且靈敏度還要高。”
　　
　　1928年，印度物理學家拉曼發現了一種特殊的散射——一束單色光照射到一個物體后，其散射光會包含另外兩種頻率的光，這就是著名的拉曼散射。研究發現，這兩種光的頻率僅與該物體的分子組成相關，應用因這個偉大發現而誕生的拉曼光譜學，科學家們找到了一種有效識別物質的方法。
　　
　　“就像每個人的指紋都不一樣，每一種物質經光照射散射后，會形成不同的拉曼光譜，這個光譜也具有唯一性。”因此，人們可以根據拉曼光譜對比判定不同的物質。但由于這種散射光太微弱，科學家幾十年來很難讓拉曼散射的應用付諸實踐。
　　
　　近年來，隨著納米技術的興起，科學家將這種拉曼光譜技術和納米技術相結合，形成一個新的技術——納米增強拉曼光譜技術。劉春偉介紹，如果將納米顆粒和被測的物質有機結合，這時的光散射信號可被放大達14個數量級，這就好比安裝了一個超級的“放大器”。這樣一來，拉曼光譜技術的應用就走出了實驗室。
　　
　　地溝油的兩大特征
　　
　　什么是地溝油?相信多數人只懼其害，卻未必知其細。實際上地溝油是對生活中存在的各種劣質油的一個泛稱。
　　
　　劉春偉告訴記者，這些劣質油通�？梢苑譃槿�類：一是潲水油，也叫泔水油，是不法商販將收集來的潲水，經過水油分離、過濾，去味等程序處理后，重新得到的油脂;二是劣質動物油，是黑心商販將豬皮豬下水，甚至是病死動物尸體煉制的油，加入到好油中冒充正規食用油;第三是煎炸老油，即炸油條、油餅、薯條等食品后反復加熱使用的油。
　　
　　所有的提取地溝油的過程，有個工藝躲不開，就是加熱。這也是為什么食用油廠商在廣告里會強調冷軋。也正是反復的加熱過程，使油產生了氧化，產生了大量致病、致疾、致患等對人體有害物質。
　　
　　經過洗滌、蒸餾、脫色、脫臭等精煉過程后的地溝油，和我們在超市買的桶裝普通油一樣清亮、干凈，單從外觀和感官上很難區分，也聞不出任何異味。有些不法商販通常還會把地溝油摻入食用油中，如果含量較少，更是難以檢測。
　　
　　但由于制作原料和高溫處理的原因，地溝油一般存在“含有動物脂肪”或“氧化物質超標”兩大特征，而這恰恰為光譜儀留下了蛛絲馬跡。
　　
　　由于目前國家尚無地溝油檢測的標準以及現行的食用油質量衛生標準較為寬范，在市場監管、質量管理等環節都缺少必要的技術支持，雖然衛生、質檢、質監、工商、疾控等部門正在征集檢測技術、制定地溝油檢測標準、修訂食用油的標準，但此項工作在短期內難以完成，為配合地溝油的專項治理工作，需要相應的行業標準及管理規范，歐普圖斯公司配合江蘇省、蘇州市等相關管理部門，在市場管理方面做了一些有益探索，為管理部門提供有力的技術支持，得到了市場的認可，在科技走進社區活動中，不但為居民提供技術服務，還進行了科普推廣，收到非常好的效果。
　　
　　公司現正與國內油料及油酯專家、規范的地溝油回收加工企業合作，進行專項研發，并積極參與地溝油檢測標準及油料、油酯質量標準的修訂工作。
　　
　　凡牽扯到檢驗檢測的都可以做到
　　
　　劉春偉設想了這樣一個場面，執法人員來到一個黑作坊，將其加工的“食用油”帶回實驗室檢測，一兩天后，結果出來了，是地溝油，再去抓人，跑了。此時，納米增強拉曼光譜技術的準確和快速成為打擊力度的保證。
　　
　　劉春偉告訴記者，為了讓違禁添加物檢測更加快速、準確，正在建立一個龐大的有害物質光譜庫，正如警方擁有一個指紋資料庫一樣，這就解決了長期無法現場快速判定非法食品添加劑是否存在或超標的難題。
　　
　　2008年10月，科技部、質檢總局、農業部、衛生部組織的“生鮮奶中三聚氰胺統一測試”中，該技術檢測準確率達100%，含樣品前處理總共用時不到5分鐘（政府要求檢測時間少于30分鐘），其檢測時間只需以秒鐘計。因此，2010年夏國家質檢總局將拉曼光譜法納入食品安全快速檢測監管體系，2010年12月，拉曼光譜法被列入國家批準的檢測奶制品三聚氰胺的技術方法。
　　
　　如果你認為，一個獲得了諾貝爾物理學獎的發現只能用來檢測地溝油，那你就理解不全面。拉曼光譜法可被用來快速檢測摻假食品（如橄欖油中摻豆油，奶粉里摻淀粉和糖等）、非法食品添加物（如三聚氰胺，蘇丹紅，味精中的硫化鈉等）、農獸藥和激素殘留（如甲胺磷，孔雀石綠，6-BA等）、有害劣質食品包材（如PVC或摻有鄰苯二甲酸乙酯類（即塑化劑）PVC薄膜和塑料玩具，由聚苯乙烯制成的快餐盒，劣質密胺瓷餐具等）。“凡牽扯到快速篩查檢驗檢測的都有可能做到，食品安全只是其中一個領域。”劉春偉介紹，機場、重大集會的安檢國外已經開始使用，只要檢測體液還可進行人體重大疾病的早期篩查，另外，納米增強拉曼光譜技術還可廣泛應用在刑偵安全、環保監測、生物制藥、工業生產過程質量監控等領域。
　　
　　■延伸閱讀
　　
　　我們需要多種技術的組合
　　
　　近日，一則題為《衛生部再征集地溝油檢測方法已報5種均不理想》的消息在網絡上引起廣泛關注。文中提到，已經征集到的5種地溝油檢測方法，在經過專家論證后，發現這些方法特異性不強，衛生部將再向社會公開征集方法。由此引發了關于加強監管的新一輪討論，但也出現了對于相關科研工作的質疑聲。
　　
　　劉春偉表示，自己的技術和產品并不在那5家之內。這些質疑聲可能是媒體對于衛生部發言人或者對于相關科研成果的誤讀，首先是全國的地溝油種類繁多，地溝油里的有害物質也多，再者任何一種檢測手段都不可能100%全面涵蓋所有的指標，拉曼光譜儀的檢測率也只是在90%（10%為假陽性）左右。所以我們需要多種技術的組合，建立一個多重技術融合的平臺，才能夠建立起一個完整的技術監督體系。
　　
　　當然，還是流行的說法，“檢測只是最后一道‘關口’，關鍵還在監管。”