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近红外光谱分析技术的应用研究
作者:黄礼丽来源:《科技创新与应用》2013年第24期
摘要:简要介绍了近红外光谱的原理、特点,综述了近红外光谱在农业、食品、制药、石油化工、木材工业等领域快速分析上的研究及应用现状,并对近红外光谱的应用前景进行了展望。
关键词:近红外光谱;分析;应用
1引言
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的。近红外光谱法具有高效和快速的特点,被誉为分析巨人。近红外分析,一般取得样品光谱数据后可立即得到定性或定量分析报告,整个过程可以2mi
内完成,并且只需样品的一张光谱图就可以计算出样品的各种组成或性质数据。
2近红外光谱的应用
NIR光谱分析可以对包括从气体到液体、从匀浆到粉末、从固体材料到生物组织等各种样品进行快速、精确的定量或定性分析。近红外光谱分析技术主要用于以下领域:
21农业领域
近红外光谱在农业中的应用最早,如测定小麦、水稻等农作物中的蛋白质、含油量、氨基酸等化学组成及硬度、颗粒度等物理参数;测定水果和蔬菜中的维生素、纤维素等;测定饲料中的粗蛋白、粗纤维、灰分等;烟草中的总氮、尼古丁、总氯等指标的测定;在土壤肥力测定及其质地分类方面的应用等。
闵顺耕等采用近红外光谱法测定大麦中蛋白质、淀粉、赖氨酸含量,结果表明该方法可替代经典分析方法,对农产品进行快速分析1。李君霞等利用近红外光谱分析法定量分析水稻完整籽粒粗蛋白含量的可行性,实现了对育种亲本和中间育种材料的筛选鉴定2。秦志强等采用声光可调近红外光谱仪对烟草样品进行测定,结果表明此技术适用于烟草中总烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的快速分析3。丁海泉等分析了吉林省北部黑质土壤样品有机质含量,结果显示利用该方法可为当地土壤养分状况普查和便携仪器的研制提供参考4。
22食品领域
食品安全是一直受到国民的关注,而近红外光谱技术可用于鉴别食品成分掺假;对原料产地进行追溯;有机磷农药残留的快速分析;有效地掌握水中有机污染物的类别。
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吴静珠等对真假奶粉进行了分类判别,结果发现,样品的识别率和预测率均可达到1005。李代禧等利用近红外光谱测定了啤酒的酒精度及总酸含量,取得了满意的效果,方法快捷而准确6。熊艳梅等用近红外光谱法定量分析农药乳油中有效成分含量,结果表明此方法特别适合现场、在线分析7。
23制药领域
近红外光谱分析具有快速实时r