LIBS元素快速检测和Mapping技术在食品和农产品行...（一）
LIBS元素快速检测和Mapping技术在食品和农产品行业中的应用
食品检测行业需要对食品中的元素种类、含量和分布进行检测。比如乳清掺假、肉类掺假、肉的种类来源、小麦粉质量、面粉中灰分含量、烘焙食品中的盐含量、有机蔬菜和传统蔬菜区分、根据饱和脂肪酸含量做植物油分析等。应用非常广泛，举不胜举。
传统的元素分析方法，比如AAS或者ICP-MS等，对于食品检测，困难在于样品制备复杂繁琐、引入其它复杂或者有害的化学物质、不能原位在线检测、不能对于元素分布情况做Mapping分析。因此食品行业和政府监管部门迫切需要寻找一种快速灵敏、可原位检测、不会引入新杂质的方法。而LIBS作为最具前景的元素分析技术，其不可替代的优势如下
较XRF技术无法检测轻元素的遗憾而言，LIBS可以检测所有元素;
样品无须预处理, 固体、液体、气体样品都可直接检测，实时分析;
单次测量即可同时定性、半定量检测元素周期表中所有元素;
测量速度可达1秒钟20次;
可进行样品表面或者剖面mapping，检测并分析元素的空间及密度分布;
对样品几乎无损伤无消耗，尤其适合珍贵和活体样品;
可原位远距离测量，适合极端或者危险环境元素检测
本文通过若干案例，讲解LIBS对于食品应用的优势和可靠性、数据处理和分析方法、粉末和液体样品的实验方法、定量分析方法等。
AtomTrace 团队成员均为布尔诺大学激光光谱分析及化学分析实验室的科研人员。实验室起始于1997年，在LIBS应用技术研发领域具有近20年的深厚经验。
AtomTrace是欧洲工程技术中心（CEITEC）的唯一衍生公司，受欧洲“生命科学与高级材料技术中心”支持，并与其它学术机构如捷克科学院等在生命科学领域、分析化学领域、新材料领域长期合作、协同创新。
2016 年4月28日，Sci-Trace获得捷克国家2016年年度最佳合作奖冠军。而在这之前， AtomTrace团队曾在欧洲LIBS元素分析大赛中,斩获第一名的好成绩。
如今AtomTrace公司已经上市，为光谱分析领域当今世界上唯一 上市公司。
购买了Sci-Trace，便意味着得到了全球顶尖的专业团队技术支持和实验室合作。
应用案例一：
应用LIBS技术对腌制肉类中的矿物质含量和分布进行检测
应用LIBS技术可对食品中的矿物及其分布进行快速检测，用以分析其在食品中的渗透。其优势在于无须样品预处理、无化学元素添加、方便快速、并且可以进行Mapping元素空间分布分析。
对于肉类卤制，其卤制时间、卤水浓度、卤水温度、肉的物理结构情况，都对食品中的微生物、物理化学作用有直接的影响；因此应用LIBS对盐扩散规律进行研究，可用以寻找肉品腌制的最佳办法。
本案例将牛肉样品在6%卤水中腌制2-24h，之后进行Mapping元素空间分布分析，共90*90个测量点。将卤水腌制2小时牛肉样品作为参照，分析24小时处理样品盐浓度增加情况。将Na元素589.05
nm处谱线作为参考谱线，用于Ca、Mg、K盐渗透浓度分析。
牛肉样品真彩图像：
应用LIBS技术，对卤制24小时牛肉样品中的Ca、Mg、Na和K元素进行分析。以Na强度为参照，用人为假彩色表示选定元素特征谱线强度，表示元素分布及其浓度。可见，牛肉样品边缘由于与卤汁接触，各种盐浓度较高，并且向中心的方向下降，各种元素的分布呈现一致性。如下图所示：
参考文献：Y. Dixit, Maria P. Casado-Gavalda, R.
Cama-Moncunill, X. Cama-Moncunill, Maria Markiewicz-Keszycka, Franklyn
Jacoby, P.J. Cullen, Carl Sullivan, Introduction to laser induced
breakdown spectroscopy imaging in food: Salt diffusion in meat, Journal
of Food Engineering 216 (2018) 120e124
应用案例二：
应用libs技术对面粉中Ca添加物的检测分析
LIBS技术的多元素检测方法可应用于谷物及其产品的检测，例如面粉、米粉、糙米粉、淀粉等的营养成分检测，以及早餐谷物食品中的钙成分分析、烘焙食品中的Na及NaCl成分分析等。
对比传统方法，比如原子吸收光谱法（AAS）或者电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法，样品制备过程繁琐复杂，同时分析过程很耗时。灰分分析法，则只能得到膳食纤维总含量的间接信息，无法得出Ca含量的具体数值。
LIBS技术元素分析，无须繁琐的样品制备，简便、快捷，能够迅速得到Ca含量的可靠数据，并可判定样品是否有人工Ca添加，可在很短的时间内分析大量样品，因而在面粉等食物质量控制和成分分析应用中极具优势。
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