近紅外光譜儀技術優缺點和應用范圍
2016-02-07
近紅外光譜儀技術優缺點和應用范圍
由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性，近年來也被很多發達國家廣泛應用在產業在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學科技標準協會和美國谷物化學協會標準，成為世界食品分析標準的檢測方法之一。
近 紅外光譜技術(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世紀5O年代中后期首先被應用于農副產品的分析中，但由于技術上的 困難，發展遲緩。直到上世紀8O年代中期隨著計算機技術的發展和化學計量學研究的深進，加上近紅外光譜儀器制造技術的日益完善，才使近紅外光譜分析丈量信 號達到數字化等又促進其發展。另外由于近紅外光譜吸收弱，可對樣品進行簡單的預處理后直接進行漫反射分析，避免了預處理時損傷樣品，實現無損檢測；同時因 不需要化學試劑使分析操縱達到綠色化，從而成為9O年代最引人注目的光譜。
近紅外光譜技術優缺點分析：
1.優點
簡單方便有不同的測樣器件可直接測定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測本錢低。
不損傷樣品可稱為無損檢測。
分析速度快一般樣品可在lmin內完成。
分辨率高可同時對樣品多個組分進行定性和定量分析。
綠色分析技術從樣品預處理到分析測試等環節對環境無污染。
適用于近紅外分析的光導纖維易得到，故易實現在線分析及監測，極適合于生產過程和惡劣環境下的樣品分析。
對測試職員要求不高，易培訓推廣。
2 缺點
不適合痕量分析(含量由于測定的是倍頻和合頻吸收故靈敏度較低。
是一種間接方法需建立相關的模型庫(練習集)。
應用范圍：
1. 利用NIR可快速測定酒精飲料(包括啤酒、果酒、黃酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，樣品不用進行預處理，可獲得滿足結果，比傳統 的比重法、重鉻酸鹽氧化法、分光光度法、氣相色譜法及國外學者提出的紫外檢測高效液相色譜法、酶法、核磁共振法、活動注射分析法更快速、正確、簡便、廉 價。
2.目前利用NIR結合漫反射技術可快速、正確測定小麥、大麥等農產品的含水率、蛋白質等重要的指標及面粉中含水率、 蛋白質、灰分、顆粒度，從而在生產過程中實現在線監控，也可利用近紅外線光譜在建立有一定的練習集基礎上，對大米進行質量評估。中國農業大學也已建立了部 分農產品(包括小麥和大麥、玉米、葛根，杜仲等)近紅外定量分析數學模型 ，并研制和開發出近紅外玉米品質分析儀，用于分析樣品中的水分、蛋白質和淀粉的化學值 。
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.利用NIR可非破壞性地測定完整蘋果中的總糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率較高”，為判定蘋果的品質提供了新方法。在蘋 果汁、葡萄汁、梨汁等加工過程中，用NIR可連續丈量可溶性固形物、總固形物和總水分的變化，進而監控加工產品的質量。
4.利用NIR可測定濃度在93％～97．4％的維生素E，達到了較好的效果，比傳統分光光度法、熒光光譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法更省時，本錢大大降低。
5.NIR在液體牛奶質量檢測中的應用研究崛起于80年代，后逐漸發展成熟，國外已有很多的相關研究報道 ，國內職員研究利用該技術進行快速測定牛奶中的脂肪、蛋白質、乳糖等多種主要成分，也已取得了滿足的結果。
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