挥发性有机化合物产生于食品生长、成熟、储藏、保鲜及变质等各个阶段,已被广泛应用于食品品质及安全检测等领域。作者所在团队近几年开展了抽取式傅里叶变换红外光谱检测食品挥发物的应用研究,取得很多进展。然而,为了提高检测灵敏度,抽取式傅里叶变换红外光谱易受水和二氧化碳的吸收干扰,也不适用于大面积食品挥发物的快速检测。开放光程红外与激光光谱可在几米至几公里外测量气体,甚至可观测气体空间分布的状态,非常适用于食品挥发物的大范围检测。针对上述情况,本文开展了红外与激光光谱检测食品挥发物的可行性研究,主要研究内容与结论如下:1、试验研究了抽取式傅里叶变换红外光谱检测芒果成熟期间的挥发物,开展了20 m光程下水和二氧化碳吸收干扰消减方法研究,结果表明,分子筛能够更好的抑制水和二氧化碳吸收干扰的影响,红外吸收光谱PCA分析成功把贮藏期间的芒果分为绿熟、半熟和全熟。2、试验研究了开放光程傅里叶变换红外光谱检测白酒、食醋及葡萄的挥发物。在5m光程下分别开展了主动及被动方式检测食品挥发物的可行性研究,检测到白酒挥发物中乙醇或酯在3050-2800、1430-1330、1300-1200、1100-1000、910-850 cm^-1的红外吸收峰,食醋挥发物中醋酸或酯在1340-1240、1100-1040、1040-940 cm^-1处的红外吸收峰,葡萄挥发物中乙醇或乙酸乙酯在3050-2800、1300-1200、1100-1000 cm^-1的红外吸收峰,验证了开放光程傅里叶变换红外光谱遥测食品挥发物的可行性;在可行性验证的基础上,结合化学计量学方法及光谱预处理方法,深入分析挥发物的红外吸收光谱,开展食品种类及变质程度识别的可行性研究,成功提取了贵州醇和汾酒挥发物的1178 cm^-1差异特征峰,识别了新鲜、轻度及重度变质的葡萄;依据红外光谱吸收峰强度及峰面积随时间变化的特性,分析了光路通路中挥发物的动态挥发特性,为二维相关光谱分析奠定了基础。3、试验研究了开放光程激光光谱检测牛肉和鸡蛋的挥发物。基于1512和1578 nm分布式反馈激光器,研制了氨气和硫化氢的可调谐二极管激光吸收光谱检测系统;基于直接吸收方式,在2 m光程下成功检测到变质牛肉挥发物中氨气的吸收峰;基于二次谐波吸收方式,在1.5 m光程下成功检测到变质鸡蛋挥发物中硫化氢的吸收峰;挥发物的直接和二次谐波吸收峰强度随着食品变质程度加重而增强,表明开放光程激光光谱能够检测食品挥发物。4、依据光路通路中挥发物红外吸收光谱的动态特性,以龙门食醋和葡萄挥发物的红外吸收光谱为数据源,以时间为扰动量,基于二维相关光谱分析方法深入挖掘了光谱吸收特征。同步及自相关系数谱图表明,对于龙门食醋,成功提取了淹没于背景噪声中的1070 cm^-1吸收峰,对于第3天葡萄,成功提取了淹没于背景噪声中的1250和1050 cm^-1吸收峰,提高了光谱检测灵敏度。