近日，爱尔兰国立都柏林大学（UCD）孙大文院士课题组在食品领域的国际权威期刊《Trends in Food Science & Technology》(IF=15.1) 在线发表题为“Advancements in Novel Polysaccharide Analysis: Emerging Spectral Technology Approaches”的综述文章，系统地阐述了新兴光谱技术对新型多糖新颖性的分析应用，爱尔兰国立都柏林大学（UCD）孙大文院士为本文唯一通讯作者。
多糖是一类具有重要内在特性和潜在生物技术应用价值的高分子化合物，在植物、真菌、微生物、藻类和动物中广泛存在。它们在自然界中无处不在，作为细胞的基本组成成分，在生物体的生长、发育和功能调节中发挥着至关重要的作用。从天然资源中提取的多糖是由十多个单糖分子通过各种糖苷键连接而成的复杂分子结构。其复杂的结构特征，包括分子量、单糖组成、电荷性质和糖苷键，决定了多糖的功能特性，并使其具有广泛的应用领域。然而，多糖的结构分析并不容易，而且是一项具有挑战性的任务。
目前，检测和分析多糖的结构及质量的主要方法包括化学方法、色谱法和光谱法。化学和色谱方法需要对要分析的组分进行一系列预处理步骤以实现分离和纯化，这使得这些方法具有破坏性、成本效益低、检测效率低且劳动强度高。因此，迫切需要一种安全、无损、非侵入且可靠的快速检测技术。由于光谱法具有快速、无损和便捷的优势，因此已被广泛应用于多糖的结构和质量分析中。特别是振动光谱技术，包括近红外光谱（NIRS）、中红外光谱（MIRS）、拉曼光谱（Raman）、太赫兹光谱（THz）和高光谱成像（HSI），已被广泛研究用于多糖的评估。越来越多的研究人员认识到光谱成像技术，特别是振动光谱技术，在多糖质量分析中的优势。然而，目前尚无比较不同振动光谱技术在多糖质量控制中的应用，特别是在定量和定性分析的广泛应用方面的报道。
研究发现：
1. 研究发现多糖定量研究比定性研究更为普遍；
2. 拉曼可以监测细胞壁多糖组成和结构的变化；
3. 高光谱成像（HSI）助力多糖生境的快速分类；
4. 用于多糖分析的 THz-TDS 仍处于早期开发阶段；
5. 化学计量学提高了光谱分析的效率和准确性研究意义。
本综述系统地阐述总结了过去十年振动光谱在多糖质量分析和控制中的应用，包括定量和定性分析。其中，定量研究调查了振动光谱在四个关键领域的应用：天然多糖含量、细胞壁多糖、淀粉和纤维素结晶度以及结晶度指数。定性分析的重点是振动光谱在确定多糖成分和结构变化、掺假物鉴别和生境鉴别方面的应用。此外，本文还介绍了振动光谱学的基本原理，并对振动光谱学在多糖质量分析中的应用前景进行了展望，能为多糖分析提供了有力支持。
研究结果：
本文从定性和定量两方面综述了光谱技术在多糖分析中的应用。它强调了振动光谱技术的巨大潜力，包括近红外光谱（NIRS）、中红外光谱（MIRS）、拉曼光谱（Raman）、太赫兹光谱（THz）和高光谱成像（HSI），该技术助力多糖分析的安全、可靠和节省时间的方法。可以预见，随着算法优化的推进、数据融合技术的发展以及太赫兹光谱的广泛应用，振动光谱在多糖质量检测方面将取得重大突破。
附图：
图1. 多糖光谱的化学计量分析过程示意图。
图2. 2014 年以来已发表的有关振动光谱法用于多糖分析评价的研究频率。
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105037
作者信息：
孙大文（Da-Wen Sun），男，广东省潮州人，欧洲历史上唯一的华侨华人 “六院院士”，中国致公党第十四/十五届中央委员，中国侨联特聘专家，国务院侨务办公室专家咨询委员会委员，全国政协特邀海外列席代表和海外列席组召集人（2012）。欧洲科桃子汉化组移植游戏大全（欧洲人文和自然科桃子汉化组移植游戏大全）（Academia Europaea）院士，爱尔兰皇家科桃子汉化组移植游戏大全（Royal Irish Academy）院士，波兰科桃子汉化组移植游戏大全（Polska Akademia Nauk）外籍院士，国际食品科桃子汉化组移植游戏大全（IAFoST）院士，国际农业与生物系统工程科桃子汉化组移植游戏大全（iAABE）院士，国际制冷科桃子汉化组移植游戏大全院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》（Food and Bioprocess Technology）创刊者和主编（2008年创刊时即被SCI收录，第二年进入SCI一区， 现影响因子=5.3）、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会（CIGR）主席（2013-2014）和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科桃子汉化组移植游戏大全（iAABE）创院院长。现任华南理工大学教授，博导，现代食品工程研究中心主任；广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业（农产品无损检测及精深加工）产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、爱尔兰国立都柏林大学（UCD）食品和生物系统工程终身教授。
荣获国际农业与生物系统工程委员会（CIGR）杰出奖，英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”，凤凰卫视“影响世界华人大奖”，国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”，国际工程与食品协会终身成就奖，“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖。
在世界著名杂志和国际会议上共发表了1300多篇论文，其中，以通讯作者发表并被SCI收录的期刊论文超过800篇，出版专著17部，Web of Science统计的学术h指数为128，SCOPUS统计的学术h指数为141，Google Scholar 统计的学术h指数为166。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”，全球排名第一位（2020.01）。2015年至2024年连续十年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号，并位居美国斯坦福大学“全球前2％科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。
2011年底起回到华南理工大学工作以来，迄今为止（2025年01月）在Web of Science网站上可以检索到的文章中，共有407篇是以华南理工大学食品科学与工程桃子汉化组移植游戏大全作为第一作者单位的论文，其中高被引论文40篇，JCR一区论文350篇，影响因子大于6的289篇。高被引论文数占华南理工大学全：褪称房蒲в牍こ烫易雍夯橐浦灿蜗反笕谋壤直鹞7%和42%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，为华南理工大学唯一入选的两篇论文，为华南理工大学入选食品科学与工程“双一流”以及食品学科专业的全球领先排名做出了主要贡献。
主持国家“十二五”科技支撑计划项目，国家“十三五”重点研发专项，国家国际科技合作专项，国家自然科学基金，东西部合作重大项目，广东省科技厅，农业农村厅，教育厅等科技计划项目，广州市科技计划项目，企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利99件（其中第一发明人专利69件），美英日等发明专利10件，申请国际PCT专利9项。2019年至2024年共为华南理工大学培养科睿唯安全球“高被引科学家”11人次。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖（排名第二），2016年度教育部科技进步奖二等奖（排名第一），2016年度广东省科学技术奖三等奖（排名第一）, 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖（排名第二），2018年度广东省科技进步奖一等奖（排名第一），2020年度安徽省科技进步奖二等奖（排名第三）。
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