近红外吸收光谱检测

【序号】：1【作者】：刘景旺; 张博洋; 李树峰; 王立明;【题名】：近红外吸收光谱技术快速检测奶制品中添加三聚氰胺【期刊】：光散射学报,【年、卷、期、起止页码】：2010年 03期 【全文链接】：http://202.119.208.220:8002/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2010&filename=GSSX201003020

最近开始着手准备一些大米分选方面的东西，主要是要剔除大米里的玻璃和塑料等杂志，我知道红外是直接透过玻璃的，所以我想知道普通大米在近红外区的吸收和反射光谱图，或者与大米吸收红外方面的资料，谢谢啦！

[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在粮油检测中的应用0前言 近红外光(near infrared，NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(MIR)之间的电磁波，美国材料检测协会(ASTM)将波长780~2526nm的光谱区定义为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]主要应用两种技术获得：透射光谱技术和反射光谱技术。透射光谱波长一般在780~1100nm范围内；反射光谱波长在1100~2526nm范围内。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区(NIR)是由Herschel在1800年发现的。真正用于农产晶方面的实用分析技术始于20世纪60年代。Karl Norris等人首先用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区测定谷物中的水分、蛋白质。但是由于分子在该谱区倍频和合频吸收弱，且谱带重叠严重，给分析和鉴定带来了困难，以致于NIR分析技术的研究曾一度陷入低谷，甚至处于停止阶段。20世纪80年代，随着计算机技术、仪器硬件的迅速发展，以及化学计量学方法在解决光谱信息提取和消除背景干扰方面取得的良好效果，使得近红外分析技术不仅用于农产晶、食品和生物科学领域，而且还应用到石油化工、烟草、纺织、环保等行业。1 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析原理 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]是由于分子振动能级的跃迁(同时伴随转动能级跃迁)而产生的。近红外分析技术是依据被检测样品中某一化学成分对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区的吸收特性而进行的定量检测的一种方法。它记录的是分子中单个化学键的基频振动的倍频和合频信息，它的光谱是在700—2 500nm范围内分子的吸收辐射。这个事实与常规的中红外光谱定义一样，吸收辐射导致原子之间的共价键发生膨胀、伸展和振动。中红外吸收光谱中包括有C—H键、C—C键以及分子官能团的吸收带。然而在NIR测量中显示的是综合波带与谐波带，它是R—H分子团(R是0，C，N和S)产生的吸收频率谐波，并常常受含氢基团X—H(X—C、N、O)的倍频和合频的重叠主导，所以在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]范围内，测量的主要是含氢基团X—H振动的倍频和合频吸收。使用NIR技术是因为它与样品相互作用时输出的能量效率比中红外光更为实用。 NIR的辐射源(仪器上的灯)要比用在中红外的能量高得多，而且它的检测器也具有更高检测效率。这些因素意味着NIR仪器的信噪比值远高于中红外仪器。较高的信噪比意味着样品的观测时间可比中红外仪器短得多。近红外辐射对于样品的穿透性也较高，因此样品的前处理常较中红外简单。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]根据其检测对象的不同分成近红外透射光谱(NIT)和近红外反射光谱(NIR)两种。NIT是根据透射光与入射光强的比例关系来获得在近红外区的吸收光谱。NIR是根据反射光与入射光强的比例来获得在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区的吸收光谱。 近红外分析技术是综合多学科(光谱学、化学计量学和计算机等)知识的现代分析技术，使用包括NIR分析仪、化学计量学光谱软件和被测物质的各种性质或浓度分析模型成套近红外分析技术等。经过对这种模型的校正，就可以根据被测样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]，快速计算出各种数据。建立被测样品成分的模型时，主要用到的校正方法有多元线性回归法(MLR)、主成分分析法(PCA)、偏最小二乘法(PLS)、人工神经网络法(ANN)。 2 近红外定量分析的性能与特点 近红外分析技术是依照物质特征峰的强度来测定各组分的含量，关键是要建立时间与空间都稳定的数学模型——定标方程来预测样品成分含量，因此，定标方程的专一性很强。对某种物质成分含量进行定标时，两方面的因素对其有重要影响：一是定标样品必须具有代表性且数量不能过少(一般应达40个以上)；二是必须对定标样品成分进行准确的化学分析。近红外定标完成后还须经内部验证(对定标本身的准确性进行检验)和外部验证(对应用定标分析未知样品的准确性检验)才能最终应用于生产实践。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术之所以成为一种快速、高效、适合在线分析的有利工具，是由其技术特点决定的。首先它适用的样品范围广，可以直接测量液体、固体、半固体和胶状体等不同物态的样品，测量方便，对样品不需要任何前处理，可进行无损检测；其次它的分析效率高，可进行多组同时测定，并且根据已建立的相应数学模型得出样品的多个组分的定性和定量结果；另外它的分析速度快，整个测量过程大多可在1rain内完成。在现实世界中，农产品与工业产品的成分分析面临着许多困难，分析结果常因样品基体的取样量、平均重量和基本成分差别而有异同。当面对大量样品(如工业产品)，而传统方法又不能及时提供可靠数据时，NIR分析却能快速无误地做到。