近红外光谱分析技术及其在食品中的应用

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第 3期(总第 9 4期)20 0 7年 3月

农产品加工 刊学A a e i P r dcl f am P￣ u t P oe s g cd m c ei i r r l c rc si o aoF s n

No3 . Ma r

文章编号：17— 6 6(0 7) 3 0 4— 4 6 19 4 2 0 0— 0 4 0

近红外光谱分析技术及其在食品中的应用李静 斌 岳田利，袁亚宏，刘，,高振鹏(西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌 1 . 720;2陕西省农业厅农业综合开发办公室，陕西西安 700) 110 . 103摘要：近红外光谱 ( 1 )分析技术作为一种快速、无损的新型检测技术，在农业与食品等研究领域获得越来越广泛 NR的应用。阐述了近红外光谱分析技术的发展、特点和原理，以及该技术在农产品、果蔬、肉制品、奶制品等方面的应用，并对以后进一步的研究进行了展望。 关键词：近红外光谱；检测；食品；应用中图分类号： ' 0 12 7￥文献标志码：A

Ap l ain fNe rIfa e p cr s o yt o d p i t so a n rr d S e to c p F o s c o oL ig, L i i Yu ini, Yu nYa o g, G oZ e p n。 i n u u, J B eTa l a h n a h n e g ( . olg fF o ce c n gn e n,Notwet 1 C l eo o dS in ea dEn ie r g e i r h s A&F Unvri, Y n l g,S a n i 1 1 0,Chn; iest y a gi n ha x 2 0 7 ia

2 S a n i g c l r a,C m rh ni ee p e t mc f r e tr,X’,S a n i 0 3 hn ) . h a x A r ut eH l o pe e s eD vl m n O eo A g uue i n h n x 7 0 0,C ia i u l v o i a 1A sat b t c:Asafs hg fce c n o - et cien w a ayia c nq e r t ihef in ya dn n d s u t e n lt le h iu,NI ( e rifae p crso y h sb e a i r v c t R N a rrds e t c p ) a e n n owi l e i o d n oh r

feds n hi a e, te d v lp e t me t, p ncpe a d a plc to i a m r d c s dey usd n fo s a d t e l .I t s p p r h e eo m n, i i rs i r il n p iai n n fr p o u t, g r e p ade su, me tprdu t n i o cs o R a d n s g r n tf a o cs a d m l prdu t fNI we e dic s k r s used, a d h u h rsu ft s tc niu s n te f t e tdy o hi e h q e wa p e iwe r ve d.

Ke od:n a nrrds et so y ( R) d tr iain fo s p l ain yw rs e r f e p cr cp N1; ee n t; o d;a pi t i a o m o c o

检测协会 ( S M)将近红外光谱区定义为波长 AT 7 0 25 6 m的光谱区，习惯上又将近红外区划分 8~ 2 n近红外光谱 ( erIf rd S et so y I )为近红外短波 ( 8~ lO m和近红外长波 N a nr e p c ocp,N R a r 70 1 O n )分析技术是一门发展迅猛的高新技术，在石油化工、 ( 10 25 6 m)两个区域。近红外光是电磁波，它 1 0~ 2 n0引言

农业以及食品丁业、纺织业、制药工业和临床医学等领域都有着广泛的应用。使用传统的分析方法测定个样品的多种性质或浓度数据需要多种分析仪器， 耗费大量人力、物力和时间，成本高，工作效率低， 远不能适应现代工业的需求。与传统分析技术相比，一

具有光的属性，同时具有“”及“”的二重波粒性。

N R技术是一种现代光谱技术，是现代电子技 I

近红外光谱分析技术能在几十秒甚至几秒内，仅通过对样品的一次近红外光谱的简单测量，就能同时测定个样品的几种甚至几十种数据，而且被测样品用量很少，无破坏、无污染，具有高效、快速、成本低和绿色环保的特点。光纤技术大大拓宽了近红外光谱分析技术的应用范围，为非接触式在线无损检测提供了一

术、光谱分析技术、计算机技术和化学计量学技术的集合体。用近红外技术进行检测的主要流程是：收集

具有代表性的样品，进行样品的光学数据采集；用标准方法对样品进行测定；通过数学方法将光谱数据和用标准方法检测的数据进行关联，将光谱数据进行转换，与标准方法测定值进行回归计算，然后得出定标方程，建立数据模型；分析未知样品时，先对待测样品进行扫捕，根据光谱并利用建立的模型可以计算出待测样品的成分含量[ 4 1。 2纪初，人们采用色谱的方法首次获得了有 0世机化合物的近红外光谱。NR技术作为一种分析手 I

较为有利的条件和前景。1近红外光谱技术概述 近红外光 ( eri rrd N a n a )是介于可见光 ( I) f e V S

段，可以测定有机物以及部分无机物。这些物质分子和中红外光 ( R或 I )的电磁波。美国材料中化学键结合的各种基团 ( O H MI R如—,C=,N H O—,收稿日期：2 0— 2 0 070—2基金项目：科技部西部专项 (O 1 A O A1) 2O B 9 1 9;国家“十一五”科技支撑计划 (0 6 AK 2 2 ) 20 B 0 A 4。作者简介：李静 (9 3 ) 18一 .女，江苏人，在读硕士，研究方向：食品生物技术与发酵工程： 为通讯作者：岳田利 .教授，博士生导师，研究方向：食品生物工程与食品安全控制。

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20 0 7年第 3期

李静，等：近红外光谱分析技术及其在食品中的应用

.5 4.

CH— )的伸缩、振动和弯曲等运动都有固定的振动频率。当分子受到红外线照射时，被激发产生共振，同时光的能量一部分被吸收，测量其吸收光，可以得到极为复杂的图谱，这种图谱表示被测物质的特征[ 5 1。不同物质在近红外区域有丰富的吸收光谱，每种成分都有特定的吸收特征，这就为近红外光谱定性分析和定量分析提供了基础。 农产品及其加工制品中的大多数有机化合物，如蛋白质、脂肪、有机酸和碳水化合物等都含有不同的含氢基团，通过近红外光谱分析即可测定这些成分的含量。被测样品的物态可以是固态、液态或气态。光纤技术大大拓宽了近红外光谱分析技术的应用范围， 各种光纤探头可以方便地对被测物料进行离线分析、 现场分析或在线分析。近红外光通

过光纤可进行长距离传输，对一些复杂、危险环境中的样品进行检测。 在线测量时，将传感器放置于物流之上，避免离线样品取样存在污染和采样失真等问题。由于近红外光良好的传输特性，使近红外光谱技术在实时在线分析领域中得到很好的应用。在工业发达国家，这种先进的分析技术已被普遍接受。近红外光谱技术有以下几个特点【 7 6】 .。 ()近红外区内光的散色效应大，且穿透深度 1大，使得近红外光谱技术可以用漫反射技术对样品进行直接测定。 ()近红外光谱分析中只是取得样品的光谱信 2号，不需要其他试剂，样品测定后一般可以送回原生产地或容器，因此测试过程不会污染环境。 ()近红外区的波长较短，不会被玻璃或石英介 3质所吸收，所用的样品池容器可以用常用的玻璃或石英制成，价格较低，使用也方便嗍。 ( 4 )很多物质在近红外区域的吸收系数小，使分析过程变得简单。 ()分析速度快，可实现在线检测。 5 ()可以用于样品的定性，也可以得到精度很高 6的定量结果。 ()不适于痕量分析及分散性样品的分析，其检 7出限仅为 1 0×1】。

确地测定小麦、大麦等农产品的含水率和蛋白质等重要成分的指标，以及面粉中的含水率、蛋白质、灰分和颗粒度，从而在生产过程中实现了在线监控口，】 。 在建立有一定训练集的基础上，也可利用近红外光谱对大米进行评估。中国农业大学已建立了部分农产品 (包括小麦、大麦、玉米和杜仲等 )近红外定量分析数学模型【 '并研制和开发出近红外玉米品质分析 I 3 J仪，用于分析样品中的水分、蛋白质和淀粉的化学值『;国外学者 Rd w yC研究了近红外技术在检测粮 l 4】 ig a库虫害方面的应用，原理是利用近红外技术测定粮库在 …… 此处隐藏：12362字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……