自由空间在线应用近红外分析仪

一、 自由空间是什么？在样品管安装在静态体积法仪器上时，样品管内除去样品体积外，剩余管内空间的体积称为自由空间体积。在测试过程中，需要精确地了解自由空间体积，并且必须维持自由空间体积恒定。一般情况下，会在常温状态下先测试一次自由空间，然后升起杜瓦瓶，在液体冷却剂（一般为液氮）温度下测试一次自由空间。后者称为冷自由空间。如果在分析过程中冷自由空间发生变化，会对样品管中气体量的计算带来相当大的误差。美国麦克仪器公司在20世纪80年代中期，首次引进了专利等温夹套技术用于进行冷自由空间温度控制。二、 美国麦克仪器公司1987等温夹套产品介绍采用BET技术进行材料比表面积和孔径分布分析，需要通过低温气体吸附来完成。在这个过程中，需要精确地了解测试系统所有组件的压力、体积和温度，才能精确地计算出测试气体的量。由于气体吸附是发生在低温状态下的，而测试系统的其他组件都处于常温状态，所以在将低温样品连接在常温体系时，必须保证温度稳定。如果不能进行适当的控制，在这样一个互相连接且温度梯度极大的情况下，冷却剂的挥发将会引起冷却区域大小的变化，从而影响到气体量的测试和气体吸附测试结果。如下图所示，将装载着样品的样品管浸没在液氮中，直接连接到仪器的其他组件上，温度梯度空间将随着液氮的挥发和液氮液面的降低而增加。增加了样品管的不确定温度体积。 目前有一种方法是通过调整杜瓦瓶的位置来维持冷却区间体积恒定，主要是通过随着液氮液面降低，不断地抬高杜瓦瓶来实现。这种方法的确能够有效的维持浸没在液氮内的样品管体积恒定，但是必须确保最初在常温下暴露的样品管的高度足够。但是即便采用这种方法，温度梯度依然存在，并且仅能获得部分的蒸发补偿。 在20世纪80年代中期，美国麦克仪器公司采用了一种传统的方式来维持液氮液面，即使用一种转移工具，直接连接杜瓦瓶和液氮罐，随着液氮液面的挥发，不断向杜瓦瓶中加入新鲜的液氮。如下图所示。这种方法非常有效，但是需要准备以下这个转移设备： 1987年,美国麦克仪器公司引入了专利等温夹套技术，它能够为维持冷自由空间恒定提供极佳的稳定性。等温夹套由一种多孔材料制成，使用时直接套在样品管周围即可。只要等温夹套的最底端浸没在液氮中，多孔材料就能够确保液氮一直维持在样品管杆的周围，且高度不变。这样即便杜瓦瓶中仅剩少量液氮，也能够保持样品管冷自由空间维持不变。如果测试时间过长，可适时地补充新鲜的液氮。等温夹套在使用过程中没有任何损耗，是一个真正的长期解决方案，如下图所示：选自“Application Note-The Principles and Theory of the Isothermal Jacket for Free Space Control in Gas Absorption”

针对炼化企业的智能化建设，均涵盖在工业和信息化部提出的“生产管控”、“设备管控”、“能源管理”、“供应链管理”、“安全环保”和“辅助决策”六个主要业务领域，只是各企业现阶段的侧重点有所不同[1]。图1 工信部提出的石化智能工厂6个主要业务领域 [1] “生产管控”主要指通过生产过程智能化的优化控制，提升操作自动化和实时在线优化水平，炼厂作为生产企业，生产管控智能化在很大程度上决定着炼厂的智能化水平。目前，在大量使用DCS 的现代化炼油装置中，基本都具备了先进过程控制（Advanced Process Control，APC）能力，但随着过程工业日益走向大型化、连续化，对过程控制的智能化提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一种新的控制策略，实时优化（Real-Time Optimization，RTO）技术便应运而生，其能够显著提高生产过程的效益，已经在过程控制领域获得了广泛的应用，是决定炼厂 “生产管控”智能化的重要技术。同时，RTO技术要想顺利实施，必须及时感知生产中的各类过程数据，即离不开过程分析技术（Process analytical technology，PAT）的帮助。PAT过程分析技术的概念最早是由美国食品和药物管理局在2004年引入制药行业的，旨在支持创新和提高药品开发效率，保证药品质量。此后，该技术逐步推广到各个国家的各种生产制造行业，如炼化、食品、饲料等生产行业，其核心是利用在线分析仪监测所有影响最终产品的关键过程参数和质量属性，在线分析仪就是用来在线检测工业生产过程中的原料、中间产品、产品以及相关辅助原料、副产品等物料性能指标的分析仪器。在线分析仪取样分析方式有两种：一是通过探头直接从工艺管线或设备中取样同时进行分析，二是通过快速回路等方式将样品从主管线或设备中引出后取样分析。前者一般不需要或仅进行简单的样品预处理，而后者均需要配备样品预处理系统。炼厂各类油品往往含有从装置或管线中带出的少量固体颗粒及水等杂质，因此较少直接从工艺管线中直接取样进行在线分析，大部分在线分析都是将样品引出后进行。完整的在线分析系统除在线分析仪本身外，样品预处理系统和分析小屋也是其重要组成部分。预处理系统的目的不外乎调节样品环境、净化样品、保护装置等，但针对不同生产领域的样品，如炼油领域和化工领域，预处理系统也存在一定差异。分析小屋的需求一般取决于分析仪本身。样品预处理系统是分析对象进入在线分析仪的前端环节，就炼厂来说，样品预处理系统的目的就是为在线分析仪提供连续的、有代表性的油样，油样状态满足在线分析仪所需的温度、压力、流量、洁净度等要求，从而确保仪器长期可靠运行，减少仪表故障甚至是安全事故的发生。可见样品预处理系统的重要性丝毫不亚于在线分析仪，并且由于样品预处理系统涉及部件较多，集成性往往不如在线分析仪，因此其使用可靠性也低于分析仪。在实际使用中，样品预处理系统所遇到的问题往往比分析仪多，即使使用正常，其维护量也远远高于分析仪本身[2]。在线分析仪一般安装在工业现场，需要为其提供不同程度的气候和环境防护，以确保仪器的使用性能、寿命并便于维护。对分析仪的保护可以采取加装外壳及箱柜、搭掩体以及分析小屋的方式，简单的在线分析仪如电导仪、密度计等可直接依靠外壳、箱柜或掩体防护，但这些防护措施无法或仅能提供简单的环境防护，对仪器及维护人员提供的保护不足。对于在线色谱、在线近红外等需要经常维护且系统复杂、具有重要用途的大型在线分析仪，分析小屋能为其提供可控的操作和维护环境，并可延长使用寿命，降低维护成本。图2 某装置在线近红外分析小屋外景和预处理箱就油品质量性质分析来说，从干气、液化气、轻质油品到重质油品，油品质量性质成百上千，如液化气组成、汽油馏程、航煤冰点、柴油凝点、渣油粘度等等，对应的在线分析仪也很多，这些仪器构成了炼厂在线分析仪的主力军，概括起来可以分为三大类：以在线色谱为代表的组份分析仪；以在线近红外和在线核磁为代表的光（波）谱分析仪；基于常规方法的油品质量在线分析仪表，如在线硫分析仪、在线馏程分析仪等。在线色谱色谱是一种基于对分析样品强大的分离能力来进行定性和定量分析的仪器，在线色谱仪和实验室色谱仪分析侧重点完全不同，前者功能单一，注重自动化、集成度和持续稳定性，对分析速度和安全性要求很高，需配备取样和预处理系统，固定于装置现场，基本无可拆卸部件。而后者往往具备多种可更换部件和扩展功能，分析对象广、检测限低，但分析时间相对较长，需要丰富的人员操作经验。在线色谱仪在石化领域应用主要集中在组成分析，其另一主要功能即模拟馏程分析的应用较少。按照工艺装置来分，在线色谱仪在炼油行业主要应用场所有：催化裂化、催化重整、气体分离、烷基化、MTBE等；在化工行业的主要应用场所有：乙烯裂解、聚丙烯、聚乙烯、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、乙二醇、芳烃抽提等，总体来说在线色谱在化工行业的应用要多于炼油领域。以重整和芳烃联合装置为例，在线色谱主要用来进行物料组成及含量分析，主要应用点有：检测脱戊烷塔顶馏出物中C6组分含量；C4/C5分馏塔液化石油气产品组成；脱戊烷塔底料（芳烃抽提进料）的芳烃（BTX，苯、甲苯、二甲苯）组成；苯抽提塔顶MCP、苯、非芳含量等等。表1 在线色谱在重整和芳烃联合装置上的应用应用点 物料 被测组分 测量目的 催化重整装置 脱戊烷塔顶 C6 减少C6+组分的损失 C4/C5分馏塔液化石油气 C5 控制C5质量分数 脱戊烷塔底 BTX、苯、甲苯、二甲苯 监测重整生成油中BTX纯度 循环氢 CO、CO2、C1- C5 监测循环氢中碳氢化合物杂质 芳烃抽提装置 脱己烷塔顶或塔底 甲基环戊烷（MCP）、苯 了解芳烃抽提进料质量 苯抽提塔顶 MCP、苯、非芳 了解抽提效果 溶剂回收塔顶 甲苯、二甲苯、非芳 了解抽提效果，减少苯损失 在线近红外和核磁在线近红外和核磁共振分析方法均属于波谱分析方法的在线应用，二者均反映化合物的结构信息；二者利用谱图直接进行化合物结构解析和定量分析的能力均有限，通常结合化学计量学方法如主成分分析（PCA）、偏最小二乘（PLS）等建立定性和定量分析模型，来进行样品判别分析或预测和样品化学结构直接或间接相关的性质，如油品的密度、烃类组成、馏程等等；二者在炼油企业原油调合、汽油调合、常减压、催化裂化、催化重整等很多装置上均有应用，分析对象涉及原油、汽柴油、航煤、蜡油等诸多油品；总的来说二者在炼化企业的应用范围和应用模式均有较高的重叠度。虽然应用重叠度较高，但在线近红外和核磁还是有区别，表2列出了两种技术的特点对比。表2 在线近红外光谱与核磁共振谱的对比在线近红外光谱在线核磁共振氢谱化学信息反映的是分子化学键振动的倍频和组合频信息，由分子偶极矩的变化即非谐性产生，主要是含氢官能团的信息，如C-H、N-H和O-H等；光谱范围12000~4000 cm-1，倍频和组合频的化学信息丰富，但有重叠。反映的是氢核对射频辐射（4~60MHz）的吸收，核磁共振氢谱的化学位移与氢核所处的分子结构密切相关，主要是不同化学环境下的氢核信息；相对高场核磁，在线低场核磁的分辨率较低，信号较弱，化学信息量明显减少。定量原理对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。工业现场在线分析技术可采用低羟值的石英光纤，传输距离大于100m；可同时对多路物料进行测量，不需要样品流路切换和清洗；需要一定的预处理。仅一路进样通道采用阀切换方式进行多路测量，存在交叉污染和阀内漏等风险，分析效率相对较低；需要简单预处理。工业应用成熟度已建立完善的原油光谱数据库和汽、柴油光谱数据库；实验室快速分析和工业在线分析应用广泛，工程化成熟度高。工业在线核磁应用起步相对较晚，受外界环境干扰大，导致核磁信号稳定性相对较差；未建立完善的油品数据库，工业应用成熟度和广度相对较低。从谱图的化学信息来看，在线核磁一般为60M左右的低场核磁，所以其谱图包含的组成信息较少。图3 某相同油品在线近红外和核磁谱图比较从仪器硬件来看，国内外知名品牌的在线近红外光谱仪器已有十余家厂商，仪器性能稳定，测量附件齐全，在国内外炼厂已有二十余年的应用历史，售后服务已经规范化和标准化，近红外硬件技术已很成熟。而目前世界范围内只有两家企业提供商用在线核磁共振仪器，应用案例相对较少。工业现场适应性来看，近红外光可以通过光纤进行传输，通过光源分配与多个检测器结合，一台在线近红外光谱仪可以同时对多路样品进行测量，分析效率高。在线核磁技术为避免磁场干扰，一台检测箱中只能安放一套检测仪，使用一根核磁管，通过程控阀组切换的方式实现多路样品轮流检测。由于不能多路同时测量，该技术测量速度相对较慢，同时，阀组长期高频次切换会产生磨损，造成堵塞、内漏、样品交叉污染等诸多隐患。但在分析深色重质油品如原油时，在线近红外对预处理系统的要求比在线核磁要高。最后，从油品谱图数据库来看，不论近红外还是核磁共振技术，数据库的大小和维护都是这类技术的核心。对于近红外光谱技术，由于在石化行业已有近30年的应用，已经建立较为完善的油品近红外光谱数据库，包括原油、石脑油、汽油、柴油、VGO、润滑油基础油等，分析项目涵盖了所有关键的化学组成和物性数据。对于在线核磁共振技术，由于发展时间较短，在炼油企业的应用成熟度和广度不高，尚未开展系统的数据库建立工作。结语相对于欧美等发达国家，过程分析技术在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，原因是多方面的，主要原因还是维护困难，对操作人员专业知识水平要求较高，以及缺乏相应的标准，很多场合想用在线分析仪而不能用、不敢用。借助国家大力发展智能化炼厂建设的契机，过程分析技术有望在石化行业进入发展快车道。 参考文献[1] 龚燕, 杨维军, 王如强, 等. 我国智能炼厂技术现状及展望[J]. 石油科技论坛, 2018, 3: 29-33.[2] 王森. 在线分析仪器手册[M]. 1版. 北京: 化学工业出版社, 2008.作者：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院 陈瀑

仪器信息网讯 2010年11月1日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。 　　除大会报告外，会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动，并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中，A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持，多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。 会议现场 　　过程/在线质谱仪的应用 　　过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测，在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上，上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。 　　上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题，介绍了过程质谱仪应用领域，阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。 　　在报告中，黄晓晶女士通过列举应用实例，阐明过程质谱仪依据其自动化程度高，测量范围广，分析速度快，仪器稳定性、可靠性好等特点，在石化行业广泛应用，使企业节省了原料及能源，提高了生产效率，增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括：乙烯裂解炉，环氧乙烷/乙二醇，催化剂活性评价，烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈，需要进行快速在线分析的场合。 　　关于国产过程质谱仪的发展状况，她表示，国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。 　　2009 年，上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势，推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断，填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场，即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统，检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源，检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。 　　“大力发展过程质谱仪的国产化，努力提升过程质谱仪的性价比，开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”，黄晓晶女士在其报告最后指出。 上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生 　　在线近红外光谱分析技术 　　由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。 　　在会上，北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示，近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术，在解决大批量样品品质分析，现场质量分析，和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的，被誉为“分析巨人”。 　　他在报告中指出，我国正在处于生产结构调整时期，即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期，扭转过去高耗能和高污染的状况，向节能减排，生产最优化，合理利用有限的宝贵资源，集约型循环经济方面发展。 　　在工业上，采用在线近红外分析技术可实时监测原料，中间产物，和产品的性质，实现产品收率和质量最优化，凭借工业的规模生产特点，产生巨大的经济效益。在农业上，未来发展是“精准农业”，而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测，提高农产品质量和产量，推行优质优价政策，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 北京化工大学袁洪福教授 　　标准气体的应用及常见问题 　　作为气体行业的一个重要分支，标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前，标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。 　　大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面，还详细介绍了标准气体使用的注意事项，包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。 　　此外，大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流，总结了一些标准气体分析技术上的常见问题，并在会上与参会者进行交流探讨，包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。 大连大特气体有限公司曲庆先生 　　其他在线分析技术及规范 　　除上述报告外，浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示，该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。 浙江大学金钦汉教授 　　重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告，对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析，提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议：在国家政策引导与支持下，产学研用资源整合、优势互补，充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术，开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究，在研究与产业化过程中，尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫，力求达到国际先进水平，甚至领先水平。 重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生 　　中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍，该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容，规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法，适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。 中国石化工程建设公司孙磊女士

随着应用需求的拓展，红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标，越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上，从细节处着手，着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计，申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台，其中红外光谱仪8台（含附件），近红外光谱仪4台。另外，还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟，但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化，红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手，提升仪器的性能和使用体验。2021年度，荧飒光学仪器（上海）有限公司推出多台红外光谱新品，包括，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计，光源和检测器自动切换，增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1，具备升级更高分辨率的能力；双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品，可兼容不同反射角测量附件，可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应；移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电，可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能，可实现混合物的快速搜索，并可更换各类测量附件，一键式卡扣锁紧，适合不同应用场景；傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T，采用双样品腔双通道设计，相互独立且等效使用，并可同时实现2种大型红外附件的测试，可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应，实现最快60K扫描速度。此外，天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新，产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计，更优异的干涉仪和探测器防潮设计，大幅降低更换干燥剂的频率，有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题，而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段，建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法，特别FTIR红外光谱测定快速，指纹特征性强，是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理，对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化，它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析，通过对其准确分析进行评价，可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据，为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步，红外附件也在不断发展，从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如，天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品，测量平台位于仓外，大尺寸样品可直接置于样品台上，完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限；Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术，是一款可抛弃型ATR样品盘，其采用可回收聚丙烯制成，专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片，即插即用，用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法，近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷，让近红外光谱仪走入了更多的应用领域，得到越来越多不同类型用户的认可，而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度，福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3，产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova，可预约定时开机，定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况，并在预期寿命结束前500小时给出提醒，而且光源连接使用全新设计，无需任何工具即可徒手更换，更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪，其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计，改善光谱仪的响应，实现更低的检测极限。同时，由于灵敏度的提升，积分时间缩短，从而降低了检测时间，在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势；Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件，坚固耐用，可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中，并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝，来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”，针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题，而且可以提高通用仪器的利用率，并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展，成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看，在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面，谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示，增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持，同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等，叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外，产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式，提高扫描效率的同时，提升了检测区域的准确性；北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪，这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪，其采用PLS偏最小二乘法，高分辨率分析模式（1cm-1的分辨率），开放气体组分化学计量方法模型构建功能，适用于对各种排放气体进行现场在线分析，包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放，也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测；此外，常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面，深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型，采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉，该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据，样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据，并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型；此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025，山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100，分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。

【科学背景】随着纳米技术的发展，纳米尺度三维（3D）打印技术逐渐成为研究热点。金属和合金的纳米3D打印在电子学、纳米机器人和芯片制造等领域展现出了巨大的应用潜力。然而，传统的纳米制造方法面临着速度慢、微型化困难以及材料性能不足等挑战。例如，光刻技术在材料选择和处理速度上存在限制，且通常只适用于二维平面几何形状。尽管电化学方法能够实现高分辨率金属打印，但其复杂性和有限的材料选择使得其在工业应用中受限。为了解决这些问题，武汉大学Gary J. Cheng教授团队提出了一种基于双光子分解（TPD）和光学力捕获的新型无聚合物3D打印方法。这种方法利用超快激光诱导的TPD对金属前驱体进行分解，通过光学力快速组装纳米晶体，并进行超快激光烧结，从而实现了高分辨率（100纳米至358纳米）和高密度的金属、金属氧化物及多金属合金的3D打印。该技术不仅突破了光学衍射极限，还消除了对有机材料的需求和复杂的后处理工序。此外，激光诱导的局域表面等离子体共振（LSPR）进一步增强了光学力，促进了纳米晶体的聚集，形成了致密且光滑的纳米结构。实验结果表明，打印的Mo纳米线和Mo-Co-W合金纳米线在机械性能上表现出色，分别在抗拉和抗压强度方面优于传统制造方法。这一创新为高质量金属和金属氧化物的定制化3D打印开辟了新的技术路径，并在纳米电子学、纳米机器人和芯片制造等领域具有广泛的应用前景。【科学亮点】1. 实验首次实现了基于双光子分解（TPD）的无聚合物方法，成功进行了金属、金属氧化物和多金属合金的自由空间直接3D打印，分辨率达到100纳米。这一方法通过超快激光诱导TPD，将前驱体化合物中的金属原子分解为纳米晶体，并通过光学力驱动其快速组装，再通过超快激光烧结形成致密光滑的纳米结构。2. 实验通过激光诱导的局域表面等离子体共振（LSPR）增强了光学力，从而促进了纳米晶体的聚集，得到了更密集、更光滑的纳米结构，并成功实现了复杂的3D设计。3. 数值模拟揭示了LSPR诱导光学力在纳米颗粒组装过程中的关键作用。实验结果表明，打印的Mo纳米线具有优异的抗压和抗拉强度，而Mo-Co-W合金纳米线在抗拉强度方面表现更佳，展示了通过成分调整轻松实现结构性能控制的优势。【科学图文】图1：3D纳米打印过程及结构的工艺方案、机制、模拟与示范。图2：打印的金属、合金及金属氧化物的表征。图3：线性和曲线3D纳米结构。图4：Co晶格、Mo纳米线及合金纳米线的原位机械测试。【科学启迪】综上所述，本研究在激光增材制造领域中纳米尺度金属和合金的3D打印这一长期挑战中取得了突破。作者引入了一种基于TPD的无聚合物方法，实现了高密度金属、金属氧化物和多金属合金的自由空间直接3D打印，材料性能可定制，分辨率达100纳米。该技术利用超快激光照射下前驱体化合物的同时TPD，随后通过光学力驱动纳米晶体的快速组装及超快激光烧结，从而通过调整激光参数实现对晶粒形态和尺寸的精确控制。此外，通过激光诱导的LSPR增强光学力，促进了纳米晶体的聚集，形成更致密、更光滑的纳米结构，并实现了复杂的3D设计。作者的数值模拟深入理解了纳米颗粒组装过程中的物理原理，特别强调了LSPR诱导的光学力的作用。此外，该方法无需有机材料和复杂的后处理，突破了光学衍射极限，并提供了对材料性能的出色控制。力学评估显示了打印纳米线的优异性能。Mo纳米线表现出优异的抗压和抗拉强度，而合金纳米线则表现出更好的抗拉强度，突显了通过成分调整轻松实现结构控制的优势。参考文献：Wang, Y., Yi, C., Tian, W. et al. Free-space direct nanoscale 3D printing of metals and alloys enabled by two-photon decomposition and ultrafastoptical trapping. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01984-z

2015年4月15日，由聚光科技（杭州）股份有限公司牵头的“国家重大科学仪器设备开发专项—光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用”开题报告会在杭州成功召开。来自浙江省科技厅、国家粮食局质量标准中心、中国药品食品检验研究院、广东出入境检验检疫局技术中心、河南省粮油饲料产品质量监督检验站、浙江大学、杭州电子科技大学的专家和领导，东华大学、三维集团和大北农集团等单位的用户代表，以及项目课题组的代表共50余人参加会议。 开题会现场 会议由陈训龙主持，浙江省科技厅领导发表讲话，聚光科技董事长兼CTO王健发表讲话，聚光科技实验室业务部总经理韩双来汇报项目实施方案。开题报告会紧紧围绕高精度光栅光谱仪研制及工程化、高维形象几何分析的NIR技术研究与软件开发、便携和实验室及在线近红外分析仪器研制及工程化、近红外光谱在粮食（饲料、种子、生鲜猪肉及肉制品）检测应用研究及专用仪器开发、近红外光谱纺织纤维成分无损和药物快速检测应用研究等几个议题展开。 与会专家认真听取了项目组的汇报，并经过质询与专家讨论，专家组一致认为：项目拟研制的科学仪器以需求为牵引，以应用为导向，应用面广，能有效促进经济社会发展和民生改善，带动我国近红外分析技术的发展；该项目所选用技术路线符合量大面广的近红外应用需求，是贴合我国当前国情的合适的技术的路线，经过本项目研究，将形成粮食、饲料、种子、肉类、药品、纺织品等大宗农副产品的综合性检测技术，能够有效的提升整体产业竞争力。与会专家和领导合影 作为此专项的牵头单位，我们是满满的收获和重任，我们有能力有信心推出更适合用户的光栅型近红外分析仪及共用模型尽快面世。 相关产品简介： 关于“国家重大科学仪器设备开发专项—光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用”更多信息 请关注聚光科技官网www.fpi-inc.com 微信或行业媒体

步琦在线近红外分析为制糖行业保驾护航近红外应用”1简介糖是人类必需的能源来源之一，其主要功能是提供热能。每1克葡萄糖在人体内氧化产生 4 千卡能量，人体所需的 70% 能量由糖提供。食糖是关系国计民生的重要物资。糖料产业的健康平稳发展是我国食糖生产的基石，是国家食糖供给安全的保障。国家划定的糖料蔗生产保护区中有 77% 位于广西。2023年12月14日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平到广西考察了糖料蔗基地和糖厂，提出要将广西甘蔗制糖产业做强做大，为保障国家糖业安全、促进蔗农增收致富发挥更大作用。要积极培育和推广良种、提高机械化作业水平，建设好现代农业产业园。要探索建立更加稳定的利益联结机制，让广大农民共享农村改革和发展成果。我国糖业面临激烈的国际竞争，要按照高端化、智能化、绿色化要求，加大科技创新力度，延伸产业链、提高附加值，不断提质、降本、增效，推动高质量发展。制糖行业中需要进行品控监管的主要有六个过程，这六个工艺分别为：甘蔗验收，甘蔗研磨，副产品，食糖碾磨过程，食糖精炼过程，生物乙醇过程。其中在将澄清汁处理成粗糖的各个步骤中，会产生各种中间产品，应立刻分析这些产品以进行更严格的监控和控制。用在线 NIR 分析仪可以在一分钟内分析所有类型的糖汁、糖蜜、乳浆、种子、原料和糖膏中所含的白利糖度、Pol、灰分、蔗糖、葡萄糖和果糖。本文分享某个糖厂采用步琦的在线近红外检测系统对甘蔗糖厂浓缩糖浆中间工艺控制，从而通过优化生产条件来提高白砂糖产品的质量产生较好的经济效益。2实验简介测量目的：使用 BUCHI 在线近红外光谱分析仪对浓缩糖浆的 BX，IU 等参数进行测定，考察近红外分析仪对浓缩糖浆的定量分析效果。 样品描述：浓缩糖浆仪器配置：X-THREE version 3测量参数：波长：400-1700nm；分辨率：5nm；检测速度：10ms3试验材料和方法3.1 仪器与样品如下图所示，在回流旁路上安装步琦 DN50 的液体管道附件，将探头固定在附件上，光通过窗口照射到样品，经反射后被接收形成吸收光谱，实时监控样品状态。▲ 图1. Buchi 在线近红外光谱分析仪3.2 近红外光谱采集▲ 图2. 浓缩糖浆近红外漫反射光谱图图 2 为浓缩糖浆的近红外漫反射光谱图，从图中可以看出，光谱信号较强，光谱比较集中，表明测量过程中光谱稳定性较好，保证模型有更高的精确度。3.3 定标模型：3.3.1浓缩糖浆 IU 定标模型的建立▲ 图3. 浓缩糖浆 IU 的定标模型如图3所示，模型的SEC= 5.8070,R2=0.979，SECV=6.0761， R2=0.976，模型建立过程中采用 206 条光谱谱图，模型具有较小的 SEC 和 SECV 说明建立的模型具有很好的准确性，模型的 R2 值大于 0.95 说明建立的模型具有很好的线性。3.3.2 浓缩糖浆 BX 定标模型的建立▲ 图4. 浓缩糖浆 BX 的定标模型如图4所示，模型的SEC= 0.5769,R2=0.951，SECV=0.6131， R2=0.945，模型建立过程中采用 217 条光谱谱图，实验室化学值和模型预测值相关性较好，模型偏差小，预测精确性和准确性较高。4总结本文分享了针对甘蔗糖厂传统分析手段存在着弊端的情况提采用现代近红外光谱分析技术对甘蔗糖厂浓缩糖浆的进行在线分析的研究。传统分析技术检测时间长化学试剂含有铅试剂使用量大对环境及分析人员造成的污染严重。近红外光谱分析技术是一种“绿色无污染的” 的现代高科技分析技术。将会提高糖厂实时在线质量监控的力度提高分析速度和效率以及实现清洁生产能够达到较好控制糖厂生产中质量指标的目的。制搪生产过程中浓缩糖浆色值的测定是衡量工艺效果的重要指标也是产品质量的重要指标，步琦在线近红外的光谱范围：400-1700nm，允许用户仅利用近红外光和仅利用可见光或将两种信号结合来，来检测色值并使数据准确度达到最大化。

近红外大豆蛋白分析仪是一种专用于大豆及其制品的快速、无损、多指标定量检测的分析设备。其主要应用于大豆产业链的各个环节，包括收购、储存、加工等，为大豆品质鉴定提供了有效的检测手段。了解更多近红外大豆蛋白分析仪产品信息→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH116147/C541874.htm收购场景快速决策支持：在大豆的收购过程中，仪器可在短时间内对大豆蛋白含量等关键指标进行检测。这使得收购人员可以迅速做出决策，确保所购大豆符合质量标准。仓储场景质量监控：在大豆仓储环节，近红外大豆蛋白分析仪可用于定期对储存的大豆样品进行检测，实时监控大豆的蛋白质等指标，确保仓储期间质量的稳定性。加工场景工艺调控：在大豆加工过程中，仪器可用于监测原料大豆的蛋白含量，为生产过程提供数据支持，帮助调整加工工艺，确保最终产品的品质。室内检测实验室应用：作为室内检测设备，仪器可放置在实验室环境中，用于进行更为精细和深入的大豆蛋白质分析，为科研和产品研发提供支持。车载检测移动式检测：设备的车载设计使其能够方便地在不同地点进行移动和应用。这对于需要在野外或不同仓储点进行检测的场景非常有用，提供了便携式的解决方案。综合而言，近红外大豆蛋白分析仪在不同场景的应用为大豆产业链的各个环节提供了灵活、有效的检测手段，有助于确保大豆及其制品的质量和生产过程的可控性。

当我们走进水果店时，会发现同一种水果会分不同的价格售卖，而影响价格的主要原因是其品质，这时我们就会产生疑问 ➙什么样的荔枝核小而甜？什么样的西瓜皮薄瓤多脆又甜？我们今天来分享一些关于：如何用科学的方法区分不同品质的水果（当然也能区分同一类水果的不同产地与品种）随着生活质量提高和消费水平的改变，消费者对于水果品质不同的需求也就促成了水果的销售分级处理；利用非接触式水果分选检测技术，不断细分果品，以便满足不同消费市场的需求。什么是水果分选？一般来说，将其分为四类：大小、重量、外观品质（颜色、新鲜度）、内部品质 其中在内部品质分选中，主要判断的指标如下：糖度硬度酸度内部缺陷然而传统的破坏性检验方法不仅成本高，还造成资源浪费，因此光谱无损检测的方法成为一大趋势。水果分选机因其具有检测速度快、可同时检测多种内部成分等优点，近年在农产品内部品质检测方面发展迅速。其基本原理是：当用近红外光照射水果时，不同的水果内部成分对于不同波长的光学吸收和散射程度不同，而内部光谱也会随着水果内部成分质量分数的不同而发生变化。利用这一特性，即可根据近红外光谱特征分析水果中的主要成分及其质量分数。为什么是近红外光谱？近红外光谱近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，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，具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团Ｘ－Ｈ（Ｘ＝Ｃ、Ｎ、Ｏ）振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。近红外光谱优劣势但是近红外经过两百多年的发展与应用开发，仪器的进步与算法的革新，仪器制造商与科学家们已经可以将越来越多的劣势规避，从而更好地发挥了近红外不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此也受到越来越多人的青睐。应用案例基于近红外光谱技术检测水果糖度（水分/黑心病【可见+近红外】）主要过程：（1）选取具有代表性的水果（2）通过漫反射或透射方式采集水果样品相关光谱数据；（3）对光谱数据预处理，消除不同因素对水果模型精度带来的误差，选择更有代表性样品的光谱数据；（4）采用国家和国际认证的化学分析方法测量水果样品成分的准确含量；（5）建立预测模型（6）未知水果样品近红外光谱的采集，然后用所建立的预测模型预测未知样品的成分含量。（7）用标准的化学分析方法测量未知水果样品成分的含量，验证所建立预测模型的准确性，然后对预测模型进行校正和优化。典型装置设计：三大功能模块：光路模块、附件模块、数据处理模块光路模块的光源对待测水果样品进行有效照射，通过光纤传递给光纤探头，再将透过水果样品的光谱信息进行收集，并通过光纤传递给数据处理模块的光谱仪。通过微处理器进行处理、计算和分析，从而完成对待测水果样品糖度的预测，在显示屏上获取结果，实现水果糖度的无损检测。由于水果的尺寸大小、果肉薄厚，糖酸度有高有低，且分布不均的情况，在光谱采集模块中有多种方式：图片来源：仪器信息网以下图为实际的光谱采集谱图案例▼▼▼脐橙原始光谱采集（可见+近红外）苹果吸收光谱（可见+近红外）香蕉的不同反射光谱（近红外）并做归一化平均草莓反射光谱（可见+近红外）正常与不同腐变程度的苹果透射光谱比较图（可见+近红外）化学计量学建模在完成光谱采集后，数据处理成为整个装置的核心步骤。再建立准确化学值与光谱信息之间的化学计量学模型。化学计量学模型的建立主要包括两个过程：校正和预测硬件：光谱采集模块① 光谱仪（近红外系列光谱仪，可见-近红外光谱仪）② 光源（海洋光学提供集成和光路设计方案，解决客户在光学部分的担忧；因集成到在线设备，我们推荐使用高度可集成化、高稳定性的光源，以适应在线设备的光路设计和长时间稳定运行。） ③ 光谱收集附件（可选配/定制/也可空间光耦合的光纤、准直镜附件，帮助客户解决系统中光传输和耦合问题。）软 件① 光谱读取软件定制/二次开发（Omnidriver/Seabreeze）② 近红外光谱建模软件（可根据需求选取不同建模软件）③ 数据传输与分选机制协议定制针对不同的水果产线和分选机制，为客户定制数据传输模块及协议方式。由于通讯方式的差异及需求差异，我们还可以为客户进行光谱仪器协议、固件等开发，实现同样光谱设备在不同应用中发挥其不同长处。理由1：触发准确性在水果分选设备产线中，光谱仪工作在外触发模式，当传输带送入一个水果到测量位置，立即触发光谱仪开始积分，积分时间100ms，因此对触发的准确性要求很高。而竞争对手的产品外触发时间不准确，如果产线使用的是高功率卤钨灯，多停留一段时间就有可能造成水果的热损伤。理由2：量产能力性机器人自动校正并保证每台设备的精准校调，确保每条产线的分选标准一致。理由3：量身定制在线系统中如果出现系统故障会影响整条产线的正常运行，我们可为客户定制系统运行自测协议，减少人为检验步骤，提高生产效率。本文来源：海洋光学关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商，应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者，如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技（iFrogTech）是海洋光学官方授权合作伙伴，提供光谱分析仪器销售、租赁、维护，以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。如需了解更多详情或探讨创新应用，可拨打400-860-5168转5895客服电话。

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NIR光谱的多功能性和效率使其特别适用于各种乳制品应用的在线分析，包括黄油、奶酪、奶酪牛奶标准化、液态奶、酸奶、马苏里拉奶酪、乳清蛋白分离物 (WPI)、乳清蛋白浓缩物 (WPC) 和牛奶蛋白浓缩物（MPC）。MOCON的在线乳品分析仪ProSpect系列使用近红外 (NIR) 光谱仪来测量光能，它对在生产过程中流经工艺系统的乳品成分进行传输和反射。近红外在线分析，实时监控自动化控制整个乳品生产过程高质量的在线NIR光谱仪和内置软件告别了离线采样造成的延迟和浪费，对乳制品工厂的生产来说，实时的在线分析有助于产品的质量保证，确保食品符合安全标准。在线取样大约每5-30秒将实时数据发送到工厂PLC，自动控制系统以此进行连续的配方调整，数据可在触摸屏显示器上轻松查看。实验级的分析结果实时的输出，有助于帮助乳制品生产商始终如一地保持产品质量，最终赢得消费者信赖。专为恶劣的生产环境条件而设计无缝集成，可兼容任何系统ProSpect系列可与您现有的PLC/控制平台配合使用，并无缝集成到任何生产现场的过程系统中。紧凑的设计可以根据您的空间和生产要求安装。外壳和流通池均采用不锈钢结构，能够承受潮湿、振动和极端温度。流通池完全可以在线清洗（CIP），空调、防水、防震、卫生的不锈钢外壳符合NEMA 4X标准。预置校准数据，快速本地化校准使用NIR光谱分析成分浓度，首先需要使用样品成分参数进行校准仪器。ProSpect系列凭借30多年设计和构建过程系统的经验技术，可提供灰分、酪蛋白、脂肪、乳糖、水分、蛋白质、盐、总固体 (TS) 和黄油固体非脂肪 (SnF) 的校准数据，针对特定的工艺系统和产品快速本地化校准。 PROSPECT的优势 在线实时成分分析完全集成，完整的系统实验室级结果兼容任何工艺系统流通池完全可在线清洗（CIP）IP 66工业级MOCON在线乳品分析仪ProSpect系列根据产品需求提供2种配置，可选择单个或两个在线应用同时对乳品成分进行过程分析和质量控制。它对乳制品的蛋白质、水分、脂肪、固体和其他有机成分的浓度提供合适的自动化生产方案，是乳制品加工过程中质量控制的理想选择。

总部设在美国马里兰州黑格斯敦的Zeltex公司，积累了近三十年的便携式手持近红外分析仪设计制造经验，其产品在近红外领域拥有超过30项的专利，能够在现场快速无损地检测谷物、种子和食品中的蛋白质、脂肪及水分，可以为粮食、食品科研等领域提供完整的实验方案，客户遍及政府机构、研究所、大学、农场等。 2015年初，利曼中国正式成为美国Zeltex公司手持近红外分析仪（谷物、种子、肉类等）在中国地区的独家授权代理商。几个月来，利曼员工深入国内大豆主产区之一的东北地区，先后在沈阳、哈尔滨、黑河、克东等地巡回演示世界首款、方便小巧的快速近红外分析仪。与传统笨重的实验室台式近红外分析仪相比，ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪不仅具备轻巧、便携的特点，在数据测量方面同样具有很高的准确性与稳定性，获得当地农场、油脂厂、大豆企业的一致好评。 谈到便携式仪器，自然会联想到它的尺寸与重量，实拍图如下： 主机尺寸26 x 12 x 9 cm，重量1.5 kg，拿在手里如同半个平板电脑（厚度除外）。同时，仪器可依据用户需求，配备不同的标样杯（大豆、玉米、小麦、大麦、高梁、油菜籽、豆粕等）及样品杯。仪器整体包装为带密码锁的手提铝箱，与14寸笔记本电脑包尺寸接近，重量不足5 kg，在安全性和便携性上，可谓做工扎实。 整个测量过程十分简单，主要分为以下几步：仪器自检&mdash 标样测定&mdash 样品检测&mdash 数据读取。为获得较高数据的准确性，仪器会主动提示操作者进行多次测量并要求旋转样品杯。同时，仪器具备拓展空间，内置不同的标准曲线，允许操作者连接电脑后新建标准曲线并对测量次数做出修改。 综述，作为最新型便携式设备的ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪，通过升级主板、固件及软件程序，较上代相比在精度和性能方面提升33%，可以更高效、准确的满足现场谷物检测工作，其特点可概括如下： ■ 操作非常简单，上手容易； ■ 便携式设计，体积小巧； ■ 6节5号电池即可供电，亦可外接车载点烟器或交流电源； ■ 样品使用量少，无需前处理，整粒无损检测； ■ 分析速度快，不到1分钟即可获取结果； ■ LCD显示屏直显数据，同时可外接电脑综合分析。 利曼中国自成立二十余年来，一直致力于质量控制与分析、智能科技产品的推广及应用，目前在中国拥有20多个销售联络处，6个维修服务中心，5个示范实验室，近百名员工以及众多的国内外合作伙伴。Zeltex手持近红外产品的引入，将进一步丰富利曼的产品线，更好地服务于国内分析检测领域，促进分析技术的提高。 更多产品信息，请致电全国统一服务热线400-606-1718。

2013中国国际过程分析与控制展览会上，聚光科技在食品质量与安全示范区展示了公司在粮食、面粉、油脂、肉及肉制品领域的近红外及食品安全解决方案。聚光科技是目前国内唯一提供丰富的成套近红外分析解决方案的企业，产品应用领域涵盖现场应用快速检测、实验室精确分析以及最复杂的现代化中药在线分析，在农业、石化、食品、国防领域得到广泛应用。 　　在本次展览会上应中国仪器仪表学会邀请，聚光科技在展览会示范区给观众展示了食品领域的应用解决方案：近红外分析技术在食品质量检测领域的应用解决方案-；食品药品安全中重金属检测的黄金搭档&mdash ICP-OES与AFS；气相、气质联用、三重四级杆液质等用于农药残留、兽药残留、饮用水安全等食品安全解决方案。 聚光科技食品质量与安全检测示范区 　　此次展会中，中央电视台前往示范区采访，对聚光科技示范区展台进行了专访，应用工程师向采访人员演示了新版近红外分析仪，该产品能在几十秒内对大豆的蛋白、脂肪、水分进行无损检测，广泛应用于食品加工、油脂生产、粮食储藏等领域，为快速了解谷物品质提供了快速有效地检测手段。 应用工程师演示升级版近红外仪器快速检测大豆的品质 　　升级版的近红外分析仪SupNIR-2700系列近红外分析仪属于实验室型分析仪器，在粮食按质论价收购、原料品质检测、半成品及成品品质检测方面应用极为广泛，基于多年来丰富的应用基础和研发人员持续深入的研究改进，对仪器进行全方位的升级，采用全新波长定位技术，仪器一致性得到大幅提升；仪器的防水、防尘性能更优，对复杂恶劣的应用环境适应性更强；针对不同应用企业的特色报表需求，提供定制化报表功能等各方面得到提升。

NIRS DS 2500, NIRS DA 1650, 近红外分析的新阶段 NIRS DS 2500多功能近红外分析仪 NIRS DA 1650多功能近红外分析仪 　　近日，福斯集团公司在全球发布两款高性能的多功能近红外分析仪， NIRS DS 2500 和NIRS DA 1650。这两款新一代的近红外分析仪具有以下主要特点: 　　NIRS DS 2500光谱扫描范围宽(400-2500nm)。无论测试蛋白、水分还是高要求的指标，如纤维、灰分、氨基酸， NIRS DS 2500均可在1分钟内给出快速、准确的测定结果，来确保原料收购、生产控制和终产品质量控制。 　　NIRS DS 2500预装定标模型，可分析多种类型样品。 NIRS DS 2500 可以完全兼容NISYSTEM II分析方案和XDS分析方案，确保很好利用已有的NIR SYSTEM II和XDS数据库，直接整合，而不损失测试性能。 　　NIRS DA 1650是一款二极管阵列型近红外分析仪，扫描范围为1100-1650nm，适合于对水分、蛋白、脂肪等指标做准确的分析，它完全兼容福斯其他的近红外分析仪，例如InfraXact 和ProFoss在线分析仪，确保定标数据的快速使用和整合。 　　无论NIRS DS 2500,还是NIRS DA 1650,新机器投入使用非常简单，机器均经过工厂硬件标准化，光强度、带宽和波长精度在生产最后阶段完全控制校正，确保仪器之间的一致性。一旦机器投入使用，内置的测量标准帮助控制仪器性能，确保长时间无漂移，这就保证了仪器之间一致性的连续控制。 　　NIRS DS 2500和NIRS DA 1650设计高性能要求，确保可用于比较复杂的生产环境。仪器牢靠，使用简单，符合IP65标准，可经受温度、湿度、灰尘和震动的变化。 　　福斯的NIRS DS 2500和NIRS DA 1650采用用户界面友好的ISIscan Nova软件，支持最新的定标技术，支持网络连接功能。

由浙江大学承担的“结合软测量技术的汽油质量指标近红外（NIR）在线分析系统”通过863计划现代集成制造系统技术主题专家组组织的验收。 为有效地解决炼油过程中汽油成品或组份油的质量检测问题，该课题基于NIR光谱分析数据，将小波变换与光谱归一化技术应用于光谱数据的预处理中，减少了荧光背景干扰和高频噪声对分析精度的影响，提高了光谱数据的信噪比。针对目前NIR光谱定量分析中常用的偏最小二乘算法的局限性，把支持向量计算法应用于NIR光谱的非线性定量分析，显著地提高了分析精度。研究人员还提出了一种基于NIR光谱的汽油牌号快速识别方法，通过主元分析提取汽油NIR光谱的主元信息，应用相似分类算法建立了不同汽油牌号汽油样本的分类模型，再利用这些模型实现对未知汽油样本有效的快速分类。 在上述研究成果的基础上，课题组开发研制了新一代实验室用低成本汽油质量指标快速测定仪，并已成功应用于中国石化集团杭州炼油厂、清江炼油厂等单位，受到了用户的好评。同时，还开发研制了在线自清洗NIR光纤探头与相应的自动采样系统，提高了在线分析系统的连续运行能力，并成功研制了汽油质量指标在线NIR分析仪样机系统。该样机已成功地应用于中国石化上海高桥分公司炼油企业部连续重整装置。

p style=" text-align: justify " 　　2020年12月11日，由中国仪器仪表学会组织邀请有关领导、专家在无锡召开了迅杰光远《近红外光谱分析仪器》产品鉴定会。会议经鉴定委员会集体一致同意通过鉴定，由无锡迅杰光远自主研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪、IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统等三款产品，总体技术达到国际先进水平。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 265px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/2df19122-5d0c-4dc1-a7ee-055793a79db6.jpg" title=" 2.jpg" width=" 600" height=" 265" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 321px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/61312c53-0d7c-4999-a793-964195d40b34.jpg" title=" 1.jpg" width=" 600" height=" 321" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　中国仪器仪表学会燕泽程研究员作为学会代表组织本次会议。无锡市新吴区副区长徐军团，无锡市新吴区科技局高新处负责人龚一峰先生，中国物联网国际创新园总经理杨渊斌等领导出席会议，无锡市新吴区副区长徐军团现场致辞，对本次鉴定会表示了肯定和祝贺。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 411px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/c48fb1fa-46de-4e78-b86f-aa682973d66c.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 600" height=" 411" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　会议推选中国农业科学院油料作物研究所李培武院士任鉴定专家委员会主席主持本次鉴定工作，北京化工大学袁洪福教授、南开大学邵学广教授任鉴定专家委员会副主席，华东理工大学杜一平教授、北京邮电大学杨辉华教授、西安近代化学研究所苏鹏飞研究员、中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师褚小立、广东药科大学肖雪副研究员作为鉴定专家委员会委员共同参与鉴定工作。各位专家就产品相关细节和应用情况进行了评估和问询，由公司技术总监逐一答疑。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 321px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8bd93f9d-6d6e-4984-9b1e-2f6aa60f762a.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 600" height=" 321" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 382px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/07a79f44-48fa-45af-bc77-4a172d7042c7.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 600" height=" 382" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　鉴定委员会专家在认真听取了关于无锡迅杰光远自主研发制造的三款红外光谱分析仪的基本情况、整体工作进展后，严格审阅了研制工作报告、技术报告、科技查新报告和应用情况等技术资料。同时，专家们亲至无锡迅杰光远科技有限公司对仪器性能进行了现场考察，为迅杰光远后续产品研发，技术创新等提供了大量的指导意见，并肯定了迅杰光远团队的产品研发及技术创新能力。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 398px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/5716b577-5a73-4fd9-80df-ca8be5daff37.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" width=" 600" height=" 398" border=" 0" vspace=" 0" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/80d31a10-76d6-413d-b914-70349d9dd708.jpg" title=" 7.jpg" width=" 600" height=" 347" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 7.jpg" style=" width: 600px height: 347px " / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 392px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/50592ac3-bf2e-428c-b5ae-c2fffc8b1274.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" width=" 600" height=" 392" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　经鉴定委员会专家鉴定审核，迅杰光远与中国农业科学院油料作物研究所联合研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪在在饲料、粮油、发酵、食品等领域的应用、以及在粮油作物在线检测领域的应用，和迅杰光远自主研发的IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统在水果品质在线检测领域均可成功应用，且经济、社会效益显著，推广应用前景广阔。 /p p style=" text-align: justify " 　　无锡迅杰光远科技有限公司作为一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业，始终以推动近红外技术普及化、智能化、小型化为己任。经此会议，更加坚定了公司投入研发、推广近红外检测产品的信心与决心，迅杰光远公司将持续不断地向市场输出更多高质量、高技术水平、符合各领域需求的近红外检测产品，以回馈上级领导、专家以及客户对公司一直以来的肯定与信任。 /p p style=" text-align: right " （来源：迅杰光远） /p p br/ /p

为全力展示我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进我国近红外光谱事业的发展，中国仪器仪表学会近红外光谱分会将于2014 年9 月23-26日在北京中国国际展览中心（顺义新馆）举办全国第五届近红外光谱学术会议。陆婉珍院士、李德发院士担任大会主席，届时将邀请国内经验丰富的近红外光谱分析专家、学者、用户和仪器专家与到会观众就近红外光谱分析技术进行深入交流。福斯公司作为近红外技术应用的优秀企业，将参加此次会议并在大会上演讲，汇报近年来福斯公司在近红外光谱应用方面的介绍，除在大会上演讲之外，福斯公司还将携带多款近红外产品在现场展示。有关近红外光谱学术会议的更多内容，请您浏览网站：http://nir2014.ccnirs.org/福斯公司的近红外品质分析仪是国际一流著名品牌。福斯公司以其专业和专注的理念，为用户提供近红外硬件技术的同时，也带来大量已开发成功并在中国及世界各国广泛应用的定标模型。为适应本地化需求，福斯除了在国内设有专门的近红外应用技术中心，还与国内权威机构建立正式的合作，不断为国内用户提供更广泛和适用的定标模型。同期，在顺义的国际展览中心也将举办VIV展会，福斯公司也将在9月24日对现场来宾举办“近红外在饲料企业应用”的主题研讨会。 如欲了解福斯公司更多信息，请浏览网站：www.foss.cn （中文），www.foss.dk （英文）。 关于福斯 福斯是全球顶尖的食品业及农业产业分析解决方案供应商，帮助生产者实现其生产价值最大化。无论实验室分析还是在线解决方案，福斯采用各种技术从传统的实验室湿化学参照法到先进的近红外（NIR）和X射线等分析技术，满足客户需求。福斯一直处于创新前沿。 超过50000个福斯分析仪器正在全球各地实验室中运行，世界100强食品和农业产业公司中有90多家正在使用福斯的方案。 福斯是一家私有企业，拥有来自世界各地的1200多名员工。福斯在丹麦、瑞典、美国和中国均有制造及研发基地。福斯在25个国家设有销售服务公司及超过70家专业经销商销售福斯方案并提供服务。 福斯公司联系方式 北京：010-6846 7239上海：021-51695953广州：020-3828 8492邮箱：china@foss.com.cn微信号：FossAnalytical

近红外光谱技术应用在粮油行业已有多年的时间，自2010年以来，粮油行业包括小麦或小麦粉、稻谷、玉米、大豆等在内的相关的国家标准已有十余项，检测指标包括水分、蛋白、脂肪、淀粉等含量的测定。近红外光谱技术以其特有的快速、无损、准确的特点，成功应用于粮油行业。 作为国内唯一拥有全线近红外分析产品的龙头企业，聚光科技（杭州）股份有限公司在国内粮油行业占据近三分之一的市场份额，积累了大量模型的同时，对国内粮油行业的现状和粮油企业的需求也有了充分的了解和认识。聚光科技致力于为粮油企业提供高性价比的好产品，让产品满足用户使用需求的同时，还能为用户带来额外的效益，助力用户开源节流，降本增效。聚光科技Sup-NIR系列近红外分析仪到底能给粮油企业带来什么，让粮油企业它如此青睐？且听笔者慢慢分析。没有近红外的日子，粮油企业是怎么进行常规检测的？ 目前粮油行业常规检测还是多用传统检测手段，传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂。 粮油行业常见指标的传统检测方法与近红外检测方法时间对比如下： 时间就是金钱！这是生产企业生存的第一法则！ 试想一下，一个粮油生产企业每天投入近10个小时的时间，至少3人次的人力去做大量的实验来检测上述5个指标，费时费力不说，前处理、人为分析等多个环节都会给检测的结果带来不可避免的误差，导致结果不准确。检测结果不准确，直接影响粮油生产企业原料采购和生产产品的品质检测。相同的样品，相同的条件，只要3分钟，近红外分析仪就能给出全部5个指标的检测结果！ 近红外是如何减少企业化验成本的？以国内一家年产量10万吨的油脂企业为例：传统的分析方法需要大量消耗水、电、及化学试剂，而近红外分析只需耗用极少量的电力，无需其它任何试剂。化验室测试粗蛋白、水分、灰分，原料平均每月需分析450个样品（分析粗蛋白、水分、灰分、粗脂肪），采用近红外检测后，这些样品所耗的试剂、水、电等费用可全部节约。具体数字见下表。表1 采用近红外分析方法节约水电试剂费用明细 说明：采用近红外分析，每月累计节约费用近3387元，以上样品分析是以每批为计算，若不足满批，则成本会更高。故合计每年节约费用在：37257元。对于该企业来说，每年仅是水费、电费和试剂费就可节省最少37257元，还不包括因此节省下来的人力成本。因为常规理化检测需要接触有毒试剂，对身体健康不利，因此造成化验人员不固定，每次新化验人员上岗，均需进行培训，并且管理难度增大。采用近红外设备分析后，化学试剂使用量减少，对环境污染减少，可节约减排费用。同时人员流动相对减少，因此可节省员工培训时间，降低管理难度，从而间接创造收益。 近红外是如何帮助企业降低原料采购成本的？ 油脂行业的生产成本中，原料成本大约占用了85%的比例，其它如工人工资、能源等只占到15%左右。因此，控制原料成本是提高效益、创造利润的重要环节。销售价格由原料成本+固定成本+人工/费用+毛利组成，由下表可计算出：当原料成本节约了1%时，毛利由5%增长为6%，实际增长率=20%。 以大豆油生产企业为例进行效益分析： （1）豆粕中水分控制效益分析： 检测水分含量，调整干燥（蒸汽）工序中物流速度与蒸汽量，调节水分含量： 水分含量偏高，采取降低物流速度或提高烘蒸温度； 水分含量偏低，采取加大蒸汽流量； 水分效益分析 ： 水分每增加0.1%，带来3元/吨的利润； 水分控制由原来的平均12.5%提升到12.8%，则增加了0.3%的水分，即可带来9元/吨的利润；（2）豆粕中蛋白控制效益分析： 检测蛋白含量，调整豆皮或高蛋白豆粕加入量，调节蛋白含量： 蛋白含量偏高，采取加入豆皮； 蛋白含量偏低，采取加入高蛋白豆粕； 蛋白效益分析： 蛋白每降低0.1%，带来15元/吨的利润； 蛋白控制由原来的平均43.5%降低到43.3%，则降低了0.2%的蛋白，即可带来30元/吨的利润；（3）豆粕中残油控制效益分析： 检测残油的目的主要为控制加工工艺，平衡效率和效益： 一般残油小于0.5%，则豆子浸泡时间过长，影响生产效率，即产量变低； 一般残油大于0.7%，则豆子浸泡时间不足或轧胚、浸出工序异常，出油率偏低，影响效益； 近红外是如何帮助企业控制原料和粕类品质的？ 在油脂品质控制中，控制原料和粕类品质，可带来巨大收益。 假设大豆粗脂肪为18%，价格约3500元/吨。大豆粗脂肪每增加一个百分点，每吨的价格就要高60元左右。如能严格控制检测含油量，按质定价可以节约不少成本。 假设豆粕粗蛋白含量43%左右，价格约3100元/吨 豆粕粗蛋白含量每高一个百分点，每吨价格就要高50-100元。利用近红外技术快速检测豆粕粗蛋白，可以通过添加低价的豆皮，对豆粕的粗蛋白含量进行精确调控。再以年产量10万吨豆粕的油脂厂为例，以粗蛋白检测为例：表2 采用近红外方法后仅节约蛋白一项可增加的效益 根据以上两个表，可估算出：在采用近红外分析技术后，对于示例中的油脂厂，每年可节约的水电试剂费为37257元；严格质量控制，仅节约蛋白可增加41万元收益。同样如果能严格控制水分含量和收购原料时含油量和水分含量，可带来非常可观的收益。除了有形的开源节流，对于生产企业的无形的品牌和知名度也有正面的影响。近红外分析仪可在2~3分钟内快速反映成品质量是否合格，加快了成品出厂周期，减轻了成品库负荷。成品抽检频率可提高上百倍，减少了不合格品的流出，从而保证产品质量的稳定性，提高了客户满意度。另外近红外快速分析仪还可以通过快速检测减少堆装时间、节省部分装运费用；通过快速分析原料适当降低原料库存,节省资金利息；降低质量事故,减少差错成本；使采购部门快速判断原料质量和价格，增加采购机会。综上所述，采用近红外带来的收益主要有如下部分： 直接节约实验室化验成本 按质论价，降低原料成本 快速控制原料和粕类品质 降低人员管理难度，节约管理费用 降低环境污染，节约减排费用 稳定产品质量，提高企业信誉，带来无形收益。 注重的效益粮油企业在寻求着各种能够节能降耗的方法，提高效益的同时降低成本，还要保证产品的质量和用户的满意度。用户的需求就是仪器生产企业的动力，聚光科技开发出的SupNIR系列近红外分析，不仅能够快速无损地检测多种指标，还能够替用户精打细算，降本增效，因此受到广大粮油企业的欢迎。目前国内包括山东三维油脂、嘉里粮油（青岛）有限公司、鲁花集团等大中型粮油企业都已采购聚光科技的近红外分析仪，相信有了用户的大力支持，聚光科技会推出更多更好的服务！ ps：更多近红外在细分领域的应用请点击专题查看http://www.fpi-inc.com/jgzt/welcome.php?7

p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " 过程分析设备称得上整个生产过程的“眼睛”，可以协助生产线“看着”产品的外观特性和内部品质含量进行科学的调整。在线近红外过程分析技术就以其分析速度快，设备相对简单，非破坏性、多组分、多通道、同时检测等特征被广泛的应用在粮油加工、谷物分级、烟草加工、生物制药等领域。珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司应用与研发经理/在线产品经理倪勇在报告中曾表示，在线近红外仪器未来一定是一个新的发展方向，发展潜力比实验室近红外仪器更加广阔。在接受仪器信息网采访时，倪勇用方兴未艾、需求广大、前景广阔几个词来形容在线近红外光谱分析仪的应用。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " & nbsp span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " 更多详细内容请见视频： /span /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=638C505BA36E66F39C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: arial, helvetica, sans-serif " 倪勇说，在线近红外仪器的技术最近两三年内发展很快，低端的技术主要以滤光片型为主，但检测成分单一。近些年一些特别先进的技术已经被引入到在线应用上，比如固定光栅二极管阵列技术、渐变滤光片型技术，这些都很适合于生产线安装。傅里叶变换技术因为是一个老牌的、传统的、先进的近红外分光技术，现在在线领域应用也较广泛，并且很多新的应用特点，逐步发展的更全面。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " & nbsp 在线近红外分析技术的最大特点是要和生产线结合。对于珀金埃尔默的情况，倪勇介绍说，虽然最开始只是对实验室的近红外技术比较了解，但珀金埃尔默的仪器最早采用的是固定光栅二极管阵列技术，这种技术最适合于在线仪器应用，所以很自然的将它引入了在线近红外的应用发展上，并结合了用户应用。珀金埃尔默为客户不仅仅提供一台检测仪器，并提供一整套解决方案。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp 据悉，珀金埃尔默的在线近红外分析仪在引入的五年间，年销售额基本以倍增的方式发展，也就是连续三年能达到增长一倍的速率，去年已经达到一百台的销售额 /span 。 /span /p p br/ /p

近日，由石科院和南京富岛信息工程有限公司承建的国内首套S Zorb装置在线分析系统在中国石化济南分公司验收合格，正式投入运行。该系统通过近红外光谱分析技术快速检测S Zorb装置的原料和产品，可为实现RTO智能优化操作提供在线、及时、准确的实时物料性质数据，极大提升了生产企业的物料感知能力。国内首套S Zorb装置在线分析系统的成功投产为强化生产过程的实施分析和生产稳定优化发挥了巨大作用，得到了济南分公司的高度认可。未来石科院将开发更多先进智能化技术，助力炼化企业转型升级。

仪器信息网讯 2021年9月27日-29日，第十九届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2021)在北京中国国际展览中心（天竺新馆）召开。作为一家有近半个世纪研制光谱及其他分析仪器历史的高科技开发型公司，本次展会上海棱光携多款特色产品精彩亮相。仪器信息网特别采访了上海棱光技术有限公司总经理李兵，请他就参展仪器特点、公司当前发展情况及未来发展规划等方面作了详细介绍。本届展会，上海棱光向业界推介展示了F98荧光分光光度计、S450近红外光谱分析仪等产品。据介绍，上海棱光技术有限公司成立于1993年，长期从事分光光度计的研发和生产，产品主要包括紫外可见分光光度计、荧光分光光度计和近红外分光光度计三大类。采访中，李兵表示，F98荧光分光光度计已研制开发了数年时间，在市场上好评如潮，其主要性能指标已与进口产品站在同一个水平上。上海棱光一直致力于将产品应用范围与用户需求结合，使得国产仪器能够更好地助力大专院校和科研单位的科研。随着近红外技术在市场上的应用不断扩大，S450近红外光谱分析仪也逐渐在用户中有一定的应用，近红外的应用近两年已得到非常大的发展。李兵介绍，S450近红外光谱分析仪主要用在一些生产现场，包括质量控制现场。近红外的快速无损特点为质量控制和生产带来很大的便利。采访最后，李兵也谈了自己关于国产仪器的看法，并表示国产仪器只靠政策保护是行不通的，还是要靠产品的竞争力来说服和争取用户。更多内容请观看采访视频：关于上海棱光上海棱光技术有限公司是由上海分析仪器总厂研究所一部分改制而成的高科技开发型公司，是以研发、生产光学仪器、分析仪器、医疗生化仪器及计算机应用系统为主体产品，并提供咨询和服务的高新技术企业，有近半个世纪研制光谱及其他分析仪器的历史，技术人员的比例高达70%。上海棱光的产品分为三大系系列：实验室分析仪器系列、生命科学仪器系列和农产品品质分析仪器系列。包括近红外农产品品质快速测定仪（国家"九五"攻关项目）、生物芯片阅读仪、DA620/620S荧光基因探针检测仪、S22PC分光光度计、S24分光光度计、S53/54紫外可见分光光度计、F96CRT荧光分光光度计等。均为广受市场青睐的产品。

仪器信息网讯 2014年11月25-26日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2014)&rdquo 在国家会议中心召开。仪器信息网作为战略支持媒体参加了此次会议。26日上午，在国家会议中心307A会议室进行了在线近红外专题报告会，会议由浙江大学戴连奎教授主持。 在线近红外专题报告会现场 主持人：浙江大学 戴连奎教授 　　在线近红外光谱分析技术具有分析速度快、同时测量多种质量参数、采用光纤路由器等技术实现单机同时测量多个测量点的物料、多种测量附件可以方便在线测量液体和固体样品、分析精密度高和稳定性好等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域，产生了显著社会效益和经济效益。 　　此次报告会的内容更多的集中在石化行业在线近红外光谱分析技术应用方面。 报告题目：在线分析烯醇比分析 报告人：北京化工大学材料科学与工程学院 胡爱琴 　　甲基叔丁基醚(MTBE)不仅是高辛烷值汽油的添加组分，也是从混合碳4馏分中分离高纯度异丁烯的中间产物，所以受到各国的普遍重视。报告中在比较了目前国内外用于MTBE装置烯醇比测量的气相色谱等方法的优缺点的基础上，详细介绍了在线近红外光谱方法实时测量烯醇比的技术方案，并且通过一些试验数据，证明了在线近红外光谱方法是一种更为及时、稳定、可靠的在线测量醇烯比的手段。该技术已经在一些石化企业得到了应用，与先进控制系统结合，实现了醇烯比的实时精确控制，给企业带来巨大经济效益，每套装置节省效益均逾千万元。 报告题目：近红外分析技术在轻烃(C1-C5)分析中的应用 报告人：仕富梅亚太服务中心 张文富先生 　　仕富梅公司的SpectraScan2400 可调滤波扫描近红外气体分析仪采用了专利的、可同时扫描测量多个谱段变频扫描技术，结合图形识别计算技术，具有相应时间快、无量程标定、无需载气等特点，适用于C1&ndash C5烃类分离及全气体分析。 报告题目：光谱大数据分析中的通用变量筛选方法研究 报告人：天津大学 陈达教授 　　变量筛选在光谱的定量分析中占有重要地位，然而传统变量筛选方法大都为线性算法，且往往只在线性空间范围内考虑样本变量对模型的影响，而忽略非线性空间及其样本集自身性质的影响，有可能导致变量筛选的失败。陈达教授介绍了一种基于集成平均影响值(ensemble mean impact value，EMIV)的非线性变量筛选方法，同时兼顾变量和样本集性质对模型的影响，并有效避免非线性因素对建模的影响，大幅度提升变量筛选结果的稳定性和可靠性。EMIV算法在保证模型的预测精度的前提下提高模型的稳定性，并保持自适应性，进而为光谱大数据分析提供一种新型通用的变量筛选算法。 报告题目：拜耳近红外在线分析技术及其应用案例 报告人：拜耳公司 刘全先生 　　拜耳公司在2001年开发了SpectroBAY标准应用平台，SpectroBAY是为过程分析的执行并与过程控制系统集成提供的一套光谱在线分析平台，可用于连续或批生产过程的在线监控，优化运行过程。SpectroBAY系统集成了在线光谱系统，还包含数据交换软件(ARTS)和计算及控制单元。到目前为止，已经为客户安装了超过400套SpectroBAY系统。

EXPEC 1370 系列近红外光谱分析仪是基于近红外分光光谱技术和化学计量学分析方法的光谱分析仪器，该分析仪具有检测精准快速、多成分指标同步检测、操作简便等优势，支持对固体颗粒、粉末样品分析，特别适合用于粮油加工、饲料工业等行业的化验室精准快速检测原料、加工过程及成品品质。整个分析过程操作简单，只要将样品杯装满样品置于样品台上，利用操作软件控制仪器自动测量，快速给出多成份的分析结果。采用样品盘旋转检测方式，提高不均匀样品的代表性及测量的准确度，分析速度快，10秒钟内同步检测多成分指标，如水分、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、粗灰分等。铜川市农科所化验室今年已完成玉米样品202个（水分、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、粗灰分、粗纤维），小麦样品15个（湿面筋、硬度、粗蛋白、水分、容重、降落数值、吸水量）的快速分析，为以后的相关品种营养成分质量控制奠定了基础。

《现代在线分析仪器技术与应用》日前隆重出版。本书由在线分析行业多位资深专家发起，由中国仪器仪表学会分析仪器分会组织编写，朱卫东主编，化学工业出版社出版。近十多年来，国家高度重视生态环境保护，发布了一系列环境保护政策和环境质量与环境监测的新标准，提出了“打赢污染防治攻坚战”和“减污降碳”等目标要求，极大促进了环境监测领域的在线分析仪器技术发展。另外，国家非常重视工业安全生产、优质高效和节能降耗，特别是最近提出实现“碳达峰、碳中和”的愿景目标，进一步推进了工业过程在线分析技术的应用与发展。在线分析仪器已参与实时优化与先进控制并发挥了重要作用。纵观近几年来在线分析仪器的发展，特别是环境监测在线分析技术的快速发展，与传统在线分析仪器相比，新一代在线分析仪器技术已实现模块化、数字化和智能化，并发展为包括在线分析仪器、在线分析系统、各类监测工作站、在线分析项目技术解决方案、区域智能化监测监控平台及“地-空-天”一体化在线监测的现代在线分析仪器技术。在此背景下，为满足广大在线分析仪器生产企业及技术人员系统了解现代在线分析仪器技术的需求，推动在线分析仪器行业的技术进步，中国仪器仪表学会分析仪器分会组织，原南京分析仪器厂总工程师朱卫东教授担任主编，北京雪迪龙科技股份有限公司总工程师郜武、南京霍普斯科技有限公司总经理顾潮春、常州磐诺仪器有限公司副总经理杨任担任副主编，在线分析行业 45 家知名研究机构和重点企业的 100 余位一线专家共同编写了这部最新的技术专著《现代在线分析仪器技术与应用》。内容简介本书系统介绍了现代在线分析仪器技术与应用，深度总结了在线分析仪器近年来的新技术、新产品和新应用。仪器技术包括：在线光谱、色谱、质谱、电化学、热导、顺磁氧等气体分析仪器；各种电化学、光学与流动注射法等在线水质监测仪器；油品质量、煤质成分等专用分析仪器；在线分析系统、在线分析项目技术解决方案等。重点介绍了在线光谱分析技术，包括：中红外激光光谱、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、光声光谱、近红外光谱、核磁共振、X 射线荧光光谱、β 射线能谱、等离子光谱、激光诱导击穿光谱、高光谱成像分析及太赫兹光谱等。应用技术包括：石化、煤化工、钢铁、水泥、精细化工与制药等流程工业的过程分析，大气、水、土壤环境污染与环境质量的监测，生态智慧环境监测方法，各类监测工作站与智慧监控平台技术等。特别介绍了环境监测中烟气超低排放CEMS、垃圾焚烧烟气CEMS、VOCs 与恶臭在线监测、园区网格化监测、移动监测、走航监测、光化学污染监测、无人机监测、区域“地-空-天”一体化监测等热点技术，探讨了在线分析仪器与物联网、大数据、云计算、区块链等融合应用，最新介绍了环境温室气体与碳排放监测技术。本书特色 1.内容丰富，系统全面本书以160万字、近1000页的篇幅，全面介绍了现代在线分析的仪器、技术、系统和应用，是目前既新颖又全面的在线分析著作。2.关注新技术、新产品、新应用本书注重介绍在线分析行业应用的新仪器产品和新技术，全面总结了在线分析技术原理、仪器、典型产品以及典型应用，体现了本领域的全新进展。3.案例丰富，实用性强本书介绍了各种技术的典型产品及其在过程工业和环境监测领域的典型应用，案例丰富，这些案例总结了一线应用的实践经验，具有很强的实用性和参考价值。4.注重国产仪器发展本书特别关注国产在线分析仪器发展，在全面叙述世界范围内技术进展的同时，对国产仪器的产品和案例的介绍占较大比重。《现代在线分析仪器技术与应用》主编，分析仪器学会在线分析仪器专家组委员朱卫东教授级高工表示：新书系统介绍了现代在线分析仪器技术与应用，深度总结了在线分析仪器近年来的新技术、新产品和新应用，充分体现了现代在线分析仪器的技术进展，尤其是国产在线分析仪器的技术发展与应用，具有实用性、前瞻性、可读性。朱卫东教授指出新书是在线分析仪器行业参编单位作者的集体智慧结晶，是在线分析仪器行业的最新技术专著，他代表编委会对所有参编单位、组织支持单位、出版单位、编写人员、编辑人员和相关领导表示衷心感谢！在日前举办的《现代在线分析仪器技术与应用》新书发布会上，刘长宽理事长代表中国仪器仪表学会分析仪器分会、曾伟秘书长代表中国仪器仪表协会分析仪器分会、黄步余主任代表在线分析仪器专家组分别致辞，对新书出版表示热烈祝贺，称赞新书的出版是在线分析技术行业的一大盛事，也是分析仪器分会近年来完成的一件重要任务！ 《现代在线分析仪器技术与应用》编委、参编单位、作者代表一致表示，该书既具深度，又具广度，而且非常“接地气”，非常实用。《现代在线分析仪器技术与应用》是一部献给在线分析仪器行业的百科全书，本书的出版将为我国在线分析仪器推广应用、在线分析仪器技术进步、在线分析人才培养、双碳目标实现做出积极贡献！长按识别 即可优惠购买本书

《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》是在大量的市场调研基础上，主要依据国家统计局、商务部、发改委、国务院发展研究中心、傅立叶近红外分析仪相关行业协会、国内外傅立叶近红外分析仪相关刊物的基础信息以及傅立叶近红外分析仪行业研究单位提供的详实资料，结合深入的市场调研资料，立足于当前全球及中国宏观经济、政策、主要行业对傅立叶近红外分析仪行业的影响，重点探讨了傅立叶近红外分析仪行业整体及傅立叶近红外分析仪相关子行业的运行情况，并对未来傅立叶近红外分析仪行业的发展趋势和前景进行分析和预测。　　产业调研网发布的《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》数据及时全面、图表丰富、反映直观，在对傅立叶近红外分析仪市场发展现状和趋势进行深度分析和预测的基础上，研究了傅立叶近红外分析仪行业今后的发展前景，为傅立叶近红外分析仪企业在当前激烈的市场竞争中洞察投资机会，合理调整经营策略；为傅立叶近红外分析仪战略投资者选择恰当的投资时机，公司领导层做战略规划，提供市场情报信息以及合理参考建议，《2022-2028年全球与中国傅立叶近红外分析仪行业调研及发展前景预测报告》是相关傅立叶近红外分析仪企业、研究单位及政府等准确、全面、迅速了解目前傅立叶近红外分析仪行业发展动向、把握企业战略发展定位方向不可或缺的专业性报告。

日前，全国饲料工业标准化技术委员会发布文件，征求关于3项农业行业标准(征求意见稿)的意见。其中《饲料的近红外光谱分析应用指南》规定了饲料成分如水分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、粗纤维含量以及消化率等技术指标的近红外光谱分析应用指南。　　与其他分析技术尤其是传统的实验室化学分析技术相比，近红外光谱分析技术在分析速度、检测成本、可同时检测多种理化性质、易操作性等主要检测性能方面具有显著优势。在全球饲料行业，NIR技术的优势已经获得了极大的认可和广泛的应用。据悉，在 ISO 12099：2010 Animal feeding stuffs, cereals and milled cereal products-Guidelines for the application of near infrared spectrometry 标准颁布之前，国际上的近红外光谱技术在饲料行业中并没有通行的、普适性的国际标准。2010年 6 月 15 日，ISO 12099 的颁布实施在动物饲料行业树立了行业公认的交流准则，从而让不同 NIRS 光谱用户实现了结果的互认与交流，该标准在 2017 年进行了修订(ISO 12099:2017)。　　在饲料行业，我国从 20 世纪 90 年代中期开始引进近红外饲料分析仪器，到 2002 年底，正式颁布了饲料行业近红外分析的国家标准 GB/T18868-2002《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定近红外光谱法》、2007 年颁布实施了 NY/T 1423-2007《鱼粉和反刍动物精料补充料中肉骨粉快速定性检测近红外反射光谱法》，2012 年颁布了地方标准 DB21/T 2048-2012《饲料中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水分、钙、总磷、粗灰分、水溶性氯化物、氨基酸的测定 近红外光谱法》，2015年颁布了地方标准DB43/T 1065-2015《饲料中氯基酸的测定 近红外法》，2019年颁布了地方标准DB36/T 1127-2019《饲料中粗灰分、钙、总磷和氯化钠快速测定 近红外光谱法》，这些标准的颁布实施，标志着这项检测新技术在我国的饲料检测方面受到了广泛的关注和认可。　　虽然，国内许多大型饲料企业和科研院所均在饲料的 NIR检测软硬件方面投入了巨大的财力物力，既促进了饲料行业的飞速发展，又提升了 NIR技术的普及与推广。但与飞速发展的 NIR饲料分析技术以及对应的国际标准方面的发展相比，我国针对 NIR技术在饲料检测方面的标准制订还有待完善，这对我国 NIR技术在饲料行业的全面、稳健、规范的发展形成了制约。故此，亟需推出针对饲料行业检测具有指导性质的、能适应 NIR检测技术发展态势的指南标准。　　《饲料的近红外光谱分析应用指南》修改采用 ISO 12099:2017《动物饲料、谷物及谷物精制料的近红外光谱分析应用指南》。ISO 12099 为使用近红外光谱进行动物饲料的成分如水分、脂肪、蛋白、淀粉、粗纤维含量以及相关性能参数如消化率等的检测提供了综合性指南。ISO 12099 国际标准的引用，为各项技术环节提供了非常细致的指导基础，是后续开发和应用具体 NIRS 解决方案的重要基石。　　作为促进仪器技术应用的有力手段，标准的推行对仪器及分析测试行业具有重大的意义。通过国家标准信息查询系统检索，目前近红外相关的国家标准22项、行业标准31项，地方标准18项。相关标准的推出对于发展中国近红外光谱分析技术，便于广大用户正确掌握和使用近红外光谱定性分析方法，在一定程度上解决了粮油、饲料、水果、纺织品、乳制品等现场快速鉴定与相关行业产品的鉴别、溯源及判别问题，对促进中国近红外光谱快速分析技术应用和发展具有重要实际意义。特别值得一提的是，2013年发布了GB/T 29858-2013《分子光谱多元校正定量分析通则》，2019年发布了GB/T 37969-2019《近红外光谱定性分析通则》。其中，《近红外光谱定性分析通则》规定了近红外光谱定性分析的基本原理和方法、使用软件、仪器设备、光谱测量、样品、定性分析试验步骤、试验数据处理、试验报告等内容的通用要求，进一步完善了近红外分析技术的应用标准，使近红外定性分析的应用走向规范。在我国，大量的科研机构及企事业单位越来越重视并充分挖掘和利用着NIR分析的优势。不过，相对于近红外亟待拓展的领域，现有的标准还不能满足快速增长的应用需求。拿饲料为例，当前全球工业领域的质量管理，已提升到以“原料控制”及“生产过程质量控制”等预防性的质量控制和检验手段为主。要满足上述要求，须有快速、适宜现场及在线检测的检验手段作为支撑，而鉴于近红外光谱技术的优势，相关标准的完善将进一步推动其在饲料领域的应用拓展。

中石化科技攻关项目之一的国内首套润滑油在线分析系统在茂名石化润滑油加氢异构装置应用，该在线分析系统经过2021年装置大修改造后，已稳定运行近一年，实现了对原料和产品24小时持续检测，其检测准、响应快的优势，可谓是为生产过程实时分析和优化调整安了双“眼睛”。该系统采用近红外光谱分析技术，主要由分析小屋、取样及样品预处理单元、近红外光谱分析仪、在线检测软件及检测模型等组成。在线分析系统以10分钟/次的频率检测装置原料及产品的馏程、黏度、黏度指数、倾点等14项性质，大幅提升了装置物料感知能力，解决了人工化验时间长、分析相对滞后、对生产指导性不强等问题。根据统计数据显示，自该系统投用以来6厘斯产品在线分析数据与传统化验数据对比情况，40度黏度指数准确性达97.3%，100度黏度准确性达99.1%。操作人员可根据在线分析系统实时数据第一时间进行工艺调整和优化，提高产品的质量合格率。 该系统的成功应用充分体现茂名石化把数字转型作为新时代炼化企业实现高质量发展的关键举措，确保数字化转型在创新驱动产业转型和价值增长方面取得实质成效。

2020年9月17日，国家重大科学仪器设备开发专项——“光栅型近红外分析仪及共用模型开发与应用（2014YQ470377）”综合验收会议在北京举行。验收会议由科技部科技评估中心主持，项目负责人、谱育科技总经理韩双来 进行项目汇报，陈吉文教授为组长的综合验收专家组分别对项目验收材料、项目目标完成情况、项目考核指标完成情况、项目成果应用推广和发挥作用、工程化与产业化情况等进行了验收。经过听取汇报、资料审查、视频连线考察、现场仪器演示和质询，专家组就项目相关情况进行深入讨论，一致认为该项目验收材料齐全，整体符合验收要求，研究成果达到任务书中各项考核指标，完成工程化，实现了产业化，一致同意通过综合验收。 项目背景 本项目由聚光科技（杭州）股份有限公司牵头，杭州谱育科技发展有限公司（以下简称“谱育科技”）研发团队承担了该项目的仪器研发及产业化工作，该项目参与单位还有中科院半导体所、浙江大学、中国计量大学、南开大学、山东大学、中国农业大学、国家粮食与物资储备局科学研究院、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、江西出入境综合技术中心。本项目针对我国原有近红外光谱仪器存在的严重制约产业发展的三个核心问题进行技术攻关：1. “一致性不佳、稳定性不足”等问题，不足以支持仪器间的模型转移“通用”；2. 建模资源分散、数据不足、模型不成熟；3. 没有实现组网应用，不能共享数据及模型资源。 课题内容 1+2+3+6，突破产业发展瓶颈1. 本项目重点开展光栅扫描型近红外光谱仪稳定性、可靠性和一致性研究，攻克核心技术难关，构建近红外仪器稳定可靠的硬件基础；重点开展仿生分析算法研究和模型传递算法研究，通过仿生识别模型等创新设计，构建近红外仪器软件基础。2. 本项目研制开发便携式、实验室和在线型 三种制式的近红外分析仪，结合粮食、饲料、肉类、酒类、药品、纺织品等六个领域的重大需求，开发建立适应我国样品特征的成熟应用模型，实现模型传递，研制系列化近红外专用仪器，并建立年产能1000台套的近红外分析仪生产线。 应用成果 3年研发 + 3年产业化，研发团队经过联合攻关，攻克了三维标准化（波长、光度、分辨率）、双模式自校正等技术难关，扎实打牢仪器的稳定性和一致性基础，掌握了适应近红外规模应用的数据处理、多仪器间同时模型传递共用的算法；研制了便携式、实验室和在线式三大系列近红外光谱分析系统；实现了模型转移，构建了可联网应用的国产通用近红外分析仪器。在粮食、饲料、肉类、药品、酒类、纺织品等行业，成功开发了基于国内样品的适应于光栅型近红外分析仪的成熟共用模型，形成了系列化近红外专用仪器，并得以大面积推广应用。目前，已有近6000套近红外光谱产品广泛应用于食品加工、油料榨油、纺织、工业、制药等行业，累计实现销售额超过12000万，其中在面粉加工、粮食会检等领域达到了30-40%的市场占有量，实现了近红外产品完全国产替代，推动了我国近红外产业规模倍增发展，促进了我国高端分析仪器行业技术水平的进步。 十年---承载国家重大科技专项研发及产业化杭州谱育科技发展有限公司（简称“谱育科技”）创立于2015年，总部位于浙江杭州，是聚光科技（杭州）股份有限公司（简称“聚光科技”）旗下自孵化子公司，专注于重大科学仪器研发和产业化创新应用的国家高新技术企业，推动以技术创新实现分析检测及监测的现场化、自动化、智能化，致力于成为全球领先的科学仪器制造商，实现科学仪器“中国梦”。公司拥有顶尖技术专家和450余人研发团队，承载十五年的重大科学仪器研发积淀，承担了近二十项科技部国家重点研发计划专项及国家/行业标准制定工作，掌握了较完整的质谱、色谱、光谱、理化等分析检测技术平台及气体、液体、固体等进样前处理技术平台，研制了实验室分析、现场化分析（便携、在线、移动）、自动化分析等一系列技术领先的产品组合，在工业分析、环境监测、临床医疗、生命科学、食品药品、安全应急等领域为全球用户提供全方位、专用化的科学分析解决方案。

随着利曼中国成为美国Zeltex公司手持近红外分析仪（谷物、种子、肉类及其他食品方向）在中国地区的独家授权代理商后，颇受业界关注。近日，美国Zeltex公司2015款最新型手持近红外谷物分析仪抵达利曼中国北京总部，工程师团队第一时间对此产品进行了现场评测。 美国Zeltex公司专业设计制造的便携式手持近红外分析仪可在现场快速无损地检测谷物、种子、肉类及其他食品中的蛋白质、脂肪及水分，经过20多年的技术积淀，其产品在近红外领域拥有超过30项专利，能够为粮食、食品科研等领域提供完整的实验方案。这款最新型的ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪，采用带密码锁的手提铝箱包装，尺寸46 x 33 x 12 cm，与14寸笔记本电脑包尺寸接近，重量不足5 kg。在安全性和便携性上，可谓做工扎实。 打开铝箱后，除主机（尺寸26 x 12 x 9 cm，重量仅有1.5 kg）外，产品还附带标准品及几款不同规格的样品杯，用于填充不同类型的样品，如小麦、大麦、玉米、大豆、高梁、油菜籽、豆粕等。 整个测量过程十分简单，主要有以下几步：仪器自检—标样测定—样品测定—读取数据。为获得较高准确性的数据，仪器会提示操作者进行多次测量并要求旋转样品杯。仪器已内置大量标准曲线，同时允许操作者连接电脑后新建标准曲线并对测量次数做出修改。 为验证数据的准确性，工程师特地从超市采购一袋带有营养成分标识的大豆，经过4次测定（约一分钟），实测蛋白质含量为35.7%，与标识仅有0.1%的偏差。该偏差在实验室近红外法测量大豆粗蛋白含量标准（GB/T 24870-2010）允许的偏差±0.4%范围之内，结果非常令人满意。需要注意的是，测量过程中，一定要保持样品杯透明面的清洁，填料时也要注意尽量压实。 综述，作为最新型便携式设备的ZX-50IQ手持近红外谷物分析仪，通过升级主板、固件及软件程序，较上代相比在精度和性能方面提升33%，可以更高效、准确的满足谷物现场检测工作，其特点可概括如下：■ 操作非常简单，上手容易；■ 便携式设计，体积小巧，不受使用环境限制；■ 6节5号电池即可供电，亦可外接交流电源；■ 样品使用量少，无需前处理，整粒无损检测；■ 分析速度快，不到1分钟即可获取结果；■ LCD显示屏直显数据，同时可外接电脑综合分析。 利曼中国自成立二十余年来，一直致力于质量控制与分析、智能科技产品的推广及应用，目前在中国拥有20多个销售联络处，6个维修服务中心，5个示范实验室，近百名员工以及众多的国内外合作伙伴。Zeltex手持近红外产品的引入，将进一步丰富利曼的产品线，更好地服务于国内分析检测领域，促进分析技术的提高。更多产品信息，请致电全国统一服务热线400-606-1718。

HAMAMATSU（滨松） PHOTONICS近红外光谱在食品分析中的作用近红外光谱（NIR）是指在750至2500 nm的电磁光谱近红外区域内研究物质和光之间的相互作用[1]。当红外光与样品分子相互作用时，每个波长反射、透射和吸收的电磁能的量取决于样品中存在的键类型[1]。C-H、N-H和OH振动键在近红外区域最普遍，决定了给定物质的光谱形状。近红外光谱通常用于测量和量化样品的近似成分，如蛋白质、水分、干物质、脂肪和淀粉。此外，近红外光谱反映了其物理性质或特性[1]。因此，当应用于食品时，样品的近红外光谱不仅可以提供有关食品化学成分的信息，还可以通过不需要使用试剂的无损、快速和清洁的方法提供有关其功能的信息[2]。便携式仪器的影响直到最近，近红外技术才向小型化设备发展，使近红外分析从实验室进入现场成为可能。便携式近红外光谱是监测作物质量、确定最佳种植条件和收获时间的绝佳工具。鉴于食品易受含量变化的影响，需要保持新鲜以防止质量损失，以及非法掺假的可能性，控制食品质量的重要性怎么强调都不为过。此外，食品生产、配送链的复杂性以及将分析时间降至最低的需要，使便携式光谱仪在该领域向前迈出了革命性的一步[5][6]。用于食品分析的近红外光谱示例Parastar等人将计算技术应用于近红外分析仪获得的吸收光谱，能够准确区分新鲜肉和解冻肉，并根据鸡的生长条件对鸡柳进行正确分类[3]。使用类似的工具，Kucha和Ngadi能够评估猪肉末的新鲜度[4]。这些计算方法，通常被称为“化学计量学”，使用多种算法和统计技术，如多元线性回归、偏最小二乘回归和主成分分析来分析来自光谱仪的数据。这些方法将光谱信息转化为与样品相关的化学和功能特性[2]。便携式近红外分析仪改善奶牛健康，优化灌溉和收割时间便携式近红外分析仪已被用于饲料和牧草的农场监测，以评估其质量。在这个过程中，将饲料样本放在扫描仪前进行分析，并将结果提供给农民或营养学家。这使他们能够及时做出有关提要的管理决策，将获得结果所需的时间从几天缩短到几秒钟。例如，牛饲料中玉米青贮饲料的干物质含量每天变化很大，在六个月内高达41%。通过现场调整，奶牛可以获得更一致的口粮，从而改善牛群的总体健康状况。这是通过血液参数的变化和乳腺炎的减少来观察的，从而增加了产奶量。此外，这项技术可以潜在地减少饲料浪费，从而降低成本并增加收入[7]。便携式近红外光谱法的另一个有价值的应用领域是对作物生长各个阶段的实地评估。Tardaguila等人研究了在不同环境条件下生长的八个不同品种的160片葡萄叶片的吸收波长。他们专门针对含水量评估来确定葡萄酒行业灌溉的优化策略[8]。在收获季节，近红外光谱已被用于评估橄榄果实[9]、葡萄[10]和番茄[11]在树上的成熟度，从而优化收获时间，甚至使用农业机器人实现自动化水果采摘。收获后，近红外光谱技术有助于农民、消费者和质量控制官员对产品质量进行快速无损检测。这项技术还允许检测由于将传统生产的水果错误标记为有机水果而导致的菠萝欺诈[12]。FTIR光谱提供更高的通量和更好的灵敏度在近红外光谱中，分析有机材料的吸收光谱主要有两种方法。第一种方法是基于二极管阵列的光谱学。该技术使用色散光栅将从样品反射或透射的光分离为其波长分量。然后将每个分量聚焦在线性检测器阵列的不同像素上。这种方法速度相当快，可以用于实时测量。然而，二极管阵列光谱仪的光通量与其光谱分辨率成反比，这限制了其有效性。此外，在近红外区域敏感的线性阵列的高成本可能会限制其在某些应用中的应用，特别是在农业和食品中。获得吸收光谱的第二种方法是傅立叶变换干涉测量法。在这种方法中，入射光被分成两条路径，一条指向固定反射镜，另一条指向可移动反射镜。当这些路径被重新组合时，就会得到干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换，可以获得入射光的光谱，并且通过适当的校准，可以确定样品的吸收光谱。使用这种技术，可以同时测量所有波长，在不影响光谱分辨率的情况下提供更好的吞吐量和更高的灵敏度（通常被称为“Fellgett的优势”）。在该技术中，仅使用单个NIR光电探测器而不是阵列，从而保持低成本。滨松光子的FTIR引擎为食品行业带来了新的曙光滨松的FTIR引擎C15511-01是一个紧凑的傅立叶变换红外光谱模块，对1.1µm至2.5µm范围内的近红外光具有灵敏度，并具有USB连接。该设备的特点是在手掌大小的外壳中有一个迈克尔逊光学干涉仪和控制电路。为了补偿元件小型化造成的光损失，滨松光子公司的工程师为FTIR引擎配备了一个大型可移动MEMS反射镜和一个高灵敏度InGaAs PIN光电二极管。这种MEMS元件的特殊设计抵消了外部振动和器件内部杂散光反射的影响。可移动MEMS反射镜的位置使用专用激光系统进行连续和精确的监测，以确保最高的波长再现性。一般来说，滨松的FTIR引擎可以提供与更大、更昂贵的台式设备相当的高灵敏度、高分辨率和高速测量。使用FTIR引擎进行红外光谱分析有两种测量方法：“反射测量”和“透射测量”。使用这些方法，我们测量了坚果（杏仁、腰果、核桃）和酒精饮料（啤酒、清酒和白兰地）的光谱。透射测量：酒精饮料吸收光谱的比较及其酒精浓度的估计FTIR引擎C15511-01用于观察几种酒精饮料产生的吸收光谱的差异。将液体放入对近红外透明的石英池中，提供1mm的光路长度。使用卤素灯作为本实验的光源。来自灯的宽带光部分被液体吸收，并通过光纤部分传输到FTIR引擎。图中所示的吸收光谱是在室温下获得的，平均128次扫描，并减去参考测量值。这些光谱的形状主要受水中的OH基团（吸收波长：1450 nm和1900 nm）和醇中的CH基团（吸收光谱波长在2100 nm和2500 nm之间）的影响。还测量了纯水和乙醇的光谱，并将其添加到图中进行比较。此外，使用2300nm处的吸收峰来估计每种饮料中的酒精浓度。该测量显示的值与液体中酒精的实际存在一致，证实了使用这种紧凑的设备和方法进行精确估计的可能性。漫反射测量：使用近红外光谱对坚果进行分类当照射到样品上的光的一部分被其表面颗粒有规律地反射时，其余的则穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。漫反射信号通常比通过透射获得的信号弱。因此，使用这种方法的主要挑战之一是提高照明效率。在传统配置中，使用光纤将来自单个卤素灯的宽带光引导到样品。滨松光子最近设计了L16462-01，这是一种针对漫反射测量进行优化的创新光源。该装置配备了多个灯，以特定角度靠近样品。通过光纤收集从样品散射的光，并将其引导至NIR光谱仪。这种配置可测量信噪比，最大限度地减少杂散光的影响。e照射到样品上的部分光被其表面颗粒规则反射，其余部分穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。食物过敏是一种遗传易感个体在食用某些食物成分后出现不利免疫反应的情况。这种反应可能导致立即或延迟的症状，可能是严重或致命的[13]。在过去的几十年里，这种免疫紊乱已经成为全世界关注的一个重要问题，在西方国家，至少有8%的儿童和5%的成年人受到影响。它给医疗系统带来了相当大的压力，并可能严重限制日常甜梅干动[14]。许多种类的坚果，包括核桃（胡桃）、腰果（西方腰果）和杏仁（甜梅干），都被欧洲法规1168/2011列为过敏原，只要存在于食品中，就需要添加到成分表中[15]。出于这些原因，坚果的检测和分类对于食品工业来说是必要的。滨松利用近红外光谱对杏仁、腰果和核桃的吸收光谱进行了研究和分类。使用FTIR引擎C15511-01和新的灯L16462-01获得测量结果。将坚果放置在光源上，无需任何预先准备，平均进行128次扫描以获得每个样品的吸收光谱。所获得的光谱的特征在于1600-1800nm处的峰，这是由从脂质和蛋白质拉伸的CH的第一泛音引起的。当观察光谱的二阶导数时，各种光谱之间的差异更加明显。通过主成分分析法可以对不同种类的坚果进行分类。结论近红外光谱在食品工业中的潜在应用已经被许多科学出版物广泛记录了几年。便携式仪器的出现正在将分析从实验室转移到现场，将结果的时间从几天大幅缩短到几秒钟。最值得注意的是，这种由滨松MEMS技术驱动的硬件小型化在不影响灵敏度或分辨率的情况下实现。新的计算技术正在不断发展，以分析和比较吸收光谱，并估计食品中特定化合物的含量。这些方法使整个行业的非技术用户越来越容易访问该技术。便携式FTIR分析仪是解决食品行业许多重大挑战的宝贵工具。例如，它们可以帮助提高作物产量，从而在面临粮食需求增加时提供一种替代毁林的方法。将这些技术融入农业可以在优化灌溉和限制整个供应链的食物浪费时限制水浪费。最后，FTIR分析仪可以帮助改善我们的食物质量，使其对我们和所有依赖我们的动物更安全、更健康。参考文献[1] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications”, Molecules, vol. 25, no. 12, p. 2948, Jun. 2020, doi: 10.3390/molecules25122948.[2] D. Cozzolino, “The Ability of Near Infrared (NIR) Spectroscopy to Predict Functional Properties in Foods: Challenges and Opportunities”, Molecules, vol. 26, no. 22, p. 6981, Nov. 2021, doi: 10.3390/molecules26226981.[3] H. Parastar, G. van Kollenburg, Y. Weesepoel, A. van den Doel, L. Buydens, and J. Jansen, "Integration of handheld NIR and machine learning to 'Measure & Monitor' chicken meat authenticity" in Food Control, vol. 112, pp. 107149, 2020. doi: 10.1016/j. foodcont.2020.107149. [4] Kucha, C.T., Ngadi, M.O. “Rapid assessment of pork freshness using miniaturized NIR spectroscopy”. Food Measure 14, 1105–1115 (2020). https://doi.org/10.1007/s11694-019-00360-9 [5] J.-H. Qu, D. Liu, J.-H. Cheng, D.-W. Sun, J. Ma, H. Pu, and X.-A. 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Fernández-Espinosa, "Combining PLS regression with portable NIR spectroscopy to on-line monitor quality parameters in intact olives for determining optimal harvesting time", Talanta, vol. 148, pp. 216-228, 2016. doi: 10.1016/j.talanta.2015.10.084.[10] G. Ferrara, V. Marcotuli, A. Didonna, A. M. Stellacci, M. Palasciano, and A. Mazzeo, “Ripeness Prediction in Table Grape Cultivars by Using a Portable NIR Device”, Horticulturae, vol. 8, no. 7, p. 613, Jul. 2022, doi: 10.3390/horticulturae8070613.[11] H. Yang, B. Kuang, and A.M. Mouazen, "In situ Determination of Growing Stagesand Harvest Time of Tomato (Lycopersicon Esculentum) Fruits Using Fiber-Optic Visible—Near-Infrared (Vis-NIR) Spectroscopy", Applied Spectroscopy, vol. 65, no. 8, pp. 931-938, 2011. doi: 10.1366/11-06270.[12] C. L. Y. Amuah, E. Teye, F. P. Lamptey, K. Nyandey, J. Opoku-Ansah, and P. O. Adueming, "Feasibility Study of the Use of Handheld NIR Spectrometer for Simultaneous Authentication and Quantification of Quality Parameters in Intact Pineapple Fruits", Journal of Spectroscopy, vol. 2019, Article ID 5975461, 9 pages, 2019. doi: 10.1155/2019/5975461.[13] Z. Husain and R.A. Schwartz, "Food allergy update: more than a peanut of a problem", International Journal of Dermatology, vol. 52, pp. 286-294, 2013. doi: 10.1111/j.1365-4632.2012.05603.x.[14] S. H. Sicherer and H. A. Sampson, "Food allergy: Epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment", The Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol. 133, no. 2, pp. 291-307.E5, Feb. 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.11.020 [15] A. Luparelli, I. Losito, E. De Angelis, R. Pilolli, F. Lambertini, and L. Monaci, “Tree Nuts and Peanuts as a Source of Beneficial Compounds and a Threat for Allergic Consumers: Overview on Methods for Their Detection in Complex Food Products”, Foods, vol. 11, no. 5, p. 728, Mar. 2022, doi: 10.3390/foods11050728.本文来源：HAMAMATSU PHOTONICS（滨松电子），Applications for portable NIR spectroscopy in food analysis，www.hamamatsu.com供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司