常规近红外成像

荧光探针通过特定波段（700-800nm）的荧光染料标记，并与生物体内肿瘤特异性的目标蛋白靶向结合、表达，以组织蛋白和蛋白酶作为近红外荧光成像靶点，通过近红外成像系统获得肿瘤标记物图像，实现对肿瘤的示踪、定性甚至定量诊断。

疾本文利用近红外对茶叶中水份、茶多酚、氨基酸11种常规组分含量的快速分析方法进行可行性研究。使用传统分析方法对茶叶中各组分含量测定步骤繁杂、效率低、成本高，检测结果需要几天甚至几个月的时间才能得到。通过对近红外光谱图进行化学计量学偏最小二乘回归，并结合相关一阶导数或二阶倒数及Norris平滑虑噪的光谱预处理方法，在一分钟就可以得出11种组分含量结果。各组分模型建立后的化学实测值和近红外光谱预测值的相关系数r均在0.96以上，各组分模型的相关性很好，各项成分的校正均方差（RMSEC）均较小。因此，可以利用近红外对茶叶常规组分含量进行快速分析。

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本文利用近红外对茶叶中水份、茶多酚、氨基酸11种常规组分含量的快速分析方法进行可行性研究。使用传统分析方法对茶叶中各组分含量测定步骤繁杂、效率低、成本高，检测结果需要几天甚至几个月的时间才能得到。通过对近红外光谱图进行化学计量学偏最小二乘回归，并结合相关一阶导数或二阶倒数及Norris平滑虑噪的光谱预处理方法，在一分钟就可以得出11种组分含量结果。各组分模型建立后的化学实测值和近红外光谱预测值的相关系数r均在0.96以上，各组分模型的相关性很好，各项成分的校正均方差（RMSEC）均较小。因此，可以利用近红外对茶叶常规组分含量进行快速分析。

近年来，近红外高光谱成像技术发展迅速，在谷物、种子品质检测方面得到了广泛的应用。如种子化学成分检测、种子品种鉴定、种子活力检测等。利用高光谱成像系统通过对种子进行光谱成像数据采集、进一步处理分析、结合红外热成像及物理化学等方法测量结果构建模型，可对谷物、种子品质进行快速、批量分析与检测。近年来，近红外高光谱成像技术发展迅速，在谷物、种子品质检测方面得到了广泛的应用。如种子化学成分检测、种子品种鉴定、种子活力检测等。利用高光谱成像系统通过对种子进行光谱成像数据采集、进一步处理分析、结合红外热成像及物理化学等方法测量结果构建模型，可对谷物、种子品质进行快速、批量分析与检测。易科泰生态技术公司提供谷物、种子品质检测全面解决方案，高通量、非接触、数字化。

"文章介绍利用PerkinElmer Spectrum 400 和Spotlight 400 近红外成像系统可快速分析奶粉中的三聚氰胺，实验表明：该方法不需要任何繁琐的样品前处理，只须短短几分钟的时间，即可检测出混入的异物。近红外成像技术除检测异物外，还可以迅速判断产品的凝结和变性部分，实现产品的多元化管理"

通过近红外采集一定数量的酱油中间品酱油半成品光谱图，关联通过国标方法检测出的酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，结合化学计量学中的相关算法，建立总酸、氨基酸态氮和盐分含量的近红外模型。相关系数分别为0.9848、0.9997、0.9912，线性非常好，预测值与模型计算值偏差较小。可以利用近红外快速检测出酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，极大提高常规理化指标的分析速度，减少人为误差，并能及时反馈生产，提高生产效率！

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近年来，近红外成像在生物研究领域越来越热。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，习惯上将近红外区划分为近红外短波（780-1100nm）和近红外长波（1100-2526nm）两个区域。UVP的BioSpectrum系统和BioLite多谱光源结合进行近红外（NIR）成像具有快速、高效和简单的特点。同时可选择多种激发和发射滤光片，使研究者可以检测和定量几乎任何的荧光染料（从可见光到近红外）。本文主要探讨如何使用BioSpectrum系统和BioLite多谱光源进行在蛋白印迹多重近红外成像。

大多数研究者利用光谱仪检测果类品质、糖度、酸度等时，仅针对单一品种或者某一类水果进行研究，很少有研究者利用多类水果或多品种水果进行研究分析其不同糖度、酸度的光谱差异及特征响应波段范围。因此本研究以无籽/有籽西瓜、为研究对象，利用可见/近红外高光谱成像技术，探索不同种类西瓜不同糖度光谱差异及特征响应波段范围，为探索不同水果糖度高精度检测模型奠定基础。

研究人员在500-900nm光谱范围进行探测时，由于光散射和组织自发荧光，带来成像深度浅，背景高。在过去的五年中，人们对在1000-1700nm光谱范围进行NIR-II/SWIR成像探测，很大地降低了这些影响，对～3mm成像深度实现单细胞分辨率，对～1cm成像深度实现更有效的分辨率。

通过近红外采集一定数量的酱油中间品酱油半成品光谱图，关联通过国标方法检测出的酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，结合化学计量学中的相关算法，建立总酸、氨基酸态氮和盐分含量的近红外模型。相关系数分别为0.9848、0.9997、0.9912，线性非常好，预测值与模型计算值偏差较小。可以利用近红外快速检测出酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，极大提高常规理化指标的分析速度，减少人为误差，并能及时反馈生产，提高生产效率！

目前市场上牛奶的价值在于其中的蛋白质，其蛋白质含量的标准检测方法是对氮含量进行测试，然后推算出其蛋白质含量。因此添加一些氮含量高的化学物质例如尿素，能够在降低成本的情况下提高牛奶的表观氮含量。天然牛奶中尿素的含量大约在0.02%-0.05%，而牛奶中高含量的尿素通常是掺杂所得。另一种掺杂物蔗糖通常用于提高牛奶中碳水化合物的含量和重量，这也使得在通过标准乳糖测试的同时可以添加更多的水。本文介绍的近红外光谱配合PerkinElmer的掺杂物筛查技术（Adulterant Screen）可以用于检测任何故意或意外的牛奶掺杂。

目前市场上牛奶的价值在于其中的蛋白质，其蛋白质含量的标准检测方法是对氮含量进行测试，然后推算出其蛋白质含量。因此添加一些氮含量高的化学物质例如尿素，能够在降低成本的情况下提高牛奶的表观氮含量。天然牛奶中尿素的含量大约在0.02%-0.05%，而牛奶中高含量的尿素通常是掺杂所得。另一种掺杂物蔗糖通常用于提高牛奶中碳水化合物的含量和重量，这也使得在通过标准乳糖测试的同时可以添加更多的水。本文介绍的近红外光谱配合PerkinElmer的掺杂物筛查技术（Adulterant Screen）可以用于检测任何故意或意外的牛奶掺杂。

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本文论述了采用近红外光谱仪DA7200检测冻玉米中主要成分含量的方法。讨论了采用偏最小二乘法（PLS）建立校正模型过程中样品预处理及利用常规吸收峰优选波长的方法。经验证：水分、淀粉测量值同浓度参考值具有良好相关性（相关系数大于0.9），测量重复性变异系数(CV)优于2%。结果表明，近红外光谱法可以满足冻玉米中主要成分的实际测量要求，为玉米深加工企业提供了冬季原料玉米“按质收购”的参考方法。

通过近红外采集一定数量的酱油中间品酱油半成品光谱图，关联通过国标方法检测出的酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，结合化学计量学中的相关算法，建立总酸、氨基酸态氮和盐分含量的近红外模型。相关系数分别为0.9848、0.9997、0.9912，线性非常好，预测值与模型计算值偏差较小。可以利用近红外快速检测出酱油半成品中总酸、氨基酸态氮和盐分含量，极大提高常规理化指标的分析速度，减少人为误差，并能及时反馈生产，提高生产效率！

本研究应用了900-1700nm的高光谱相机，可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS-15进行相关研究。短波近红外高光谱相机，采集速度全谱段可达200FPS,被广泛应用于成分识别，物质鉴别，机器视觉，农产品品质，屏幕检测等领域。

4.总结1）近红外便携式光谱仪，光谱信号质量较好，用于烟叶中糖、烟碱等常规化学成分的快速定量或半定量分析可行。2）总糖模型预测偏差与傅里叶积分球全谱相比可达到其80%左右的预测准确度。3）INSION近红外光谱仪，烟碱预测偏差与傅里叶积分球全谱相比，存在一定差距，与烟碱中的分子基团在该谱仪波段范围内的信号较弱，且含量较低等有一定关系。4）INSION近红外光谱仪本身的信号很稳定，优化漫反射采样附件（如增大采样面积等），可进一步提高仪器的检测能力。

在中国药典中表明，多种药品都需要进行水分测定。常规使用烘干法测量药品的含水率，但存在测量时间比较长，测量比较繁琐的劣势。利用水分在近红外波段有吸收的原理进行含水率的测量是一种快速而简单的方法。

近红外定量分析方法比常规分析测量速度快且简便，每测试一个样品仅需3-5 秒的时间，用于药品检测及日常监管中非常方便，可作为高效液相的替代方法用于药品生产的中间控制环节。

近红外光谱定量分析方法相比常规分析方法测量速度快、无损、无污染、操作简便、成本低，每测试一次样品仅需3-5 秒钟的时间，用于药品检测及日常监管中具有可行性，经过方法验证后可作为药典规定方法的替代方法用于药品生产的中间控制环节。

白酒是中国传统酒类品种，白酒经过酒醅发酵、蒸馏、陈化、勾兑而成，基酒是白酒勾兑的原料，通过品鉴和仪器分析得到的指标用于指导成品酒勾兑生产。基酒和成品的酒精度、总酯、总酸和己酸乙酯是白酒企业质量控制工作中参考的的重要指标，传统实验室方法分析白酒酒精度常用密度计法进行测量，总酯和总酸常用滴定法进行测量，而己酸乙酯等指标常用气相色谱法进行分析。气相色谱在白酒企业是一种常规、普遍使用的仪器，但是采用毛细管气相色谱法分析一个样品的时间一般不会少于40分钟，尤其是总酯和己酸乙酯的气相色谱法更是非常费时、费力。因此，白酒企业也在寻求近红外光谱法等能快速准确分析白酒多品质指标的方法。

酿造白酒原料酒醅的水分、总淀粉、酸度等指标是每个白酒酿造企业车间化验室常年的常规分析项目，这些指标关系到酒醅发酵的效率即产酒率，酒醅是由蒸煮糊化过的粮食冷却后混入酒曲和适量的水搅拌均匀后填入酒窖发酵的原料。发酵后的酒醅经过蒸馏后，部分淀粉没有消耗，需要添加新的粮食和酒曲再进行发酵，因此出窖和入窖的酒醅中的水分、淀粉和酸度成分酒醅分析的重要指标；分析酒醅水分常用烘箱方法，至少需要2个小时以上的时间，淀粉和酸度需要复杂的前处理，然后进行滴定，一般酒厂酒醅化验员一天最多能分析6个样品，对于一口窖出、入酒醅都分析，一个化验员一天只能分析3口酒窖的样品。对于2000口窖的车间，70天的发酵周期，一天需要分析至少30口窖，60个样品，而2000口窖的车间规模在一般酒厂都属于小型车间，因此，酒厂的质控人员或者近红外光谱分析技术应用于白酒和酒醅分析关键词FT-NIR 漫反射 透射 酒精度 总酯 总酸 己酸乙酯 酒醅 总淀粉 酸度 水分化验人员都在寻求一种能大力提高工作效率， 但是同样精准的分析手段，而近红外能够在8个小时内轻松分析150个样品的能力，受到酿酒企业的青睐。

本文描述的在线近红外监控系统可实时、在线测定醋酸工业生产反应釜溶液中各组分的含量, 具有测量精度高、响应速度快、使用维护方便和维护成本低等优点, 较好地满足了醋酸生产工艺在线监控的迫切需要, 为醋酸生产提供了一种先进的技术支撑, 弥补了醋酸生产常规分析手段的不足。该系统的成功运用将可以大幅度提高我国醋酸生产过程的在线监控水平。

白酒是中国传统酒类品种，白酒经过酒醅发酵、蒸馏、陈化、勾兑而成，基酒是白酒勾兑的原料，通过品鉴和仪器分析得到的指标用于指导成品酒勾兑生产。基酒和成品的酒精度、总酯、总酸和己酸乙酯是白酒企业质量控制工作中参考的的重要指标，传统实验室方法分析白酒酒精度常用密度计法进行测量，总酯和总酸常用滴定法进行测量，而己酸乙酯等指标常用气相色谱法进行分析。气相色谱在白酒企业是一种常规、普遍使用的仪器，但是采用毛细管气相色谱法分析一个样品的时间一般不会少于40分钟，尤其是总酯和己酸乙酯的气相色谱法更是非常费时、费力。因此，白酒企业也在寻求近红外光谱法等能快速准确分析白酒多品质指标的方法。

一、近红外分析仪在饲料品质分析的应用场景及优势1.1 应用场景近红外分析仪在配合饲料整个生产过程中可以设置的质量监控点，如图1所示的1~5。1）原料进厂时的品质监控2）生产工艺过程及时监控：在混合工艺、膨化工艺及制粒工艺设置品质监控点3）成品质量判断 图1：配合饲料生产流程图1.2 应用优势近红外分析仪在饲料配合料生产过程中的各个应用点监测带来的优势：1）快速分析来料品质，便于快速卸货，并对各个供应商来料情况进行评估管理。通过快速分析大宗原料（如玉米，小麦，鱼粉，菜粕，DDGS等）的水分，蛋白及脂肪含量，便于快速卸货，加快收购速度，并与供应商商定可能的结果及价格，将低于要求的原料进行降价收购或退换。另外，快速分析鱼粉的各种氨基酸含量，获得各含量的比例关系，可以方便快速地判别鱼粉是否存在掺杂掺假行为；方便饲料配方技术员进行合理配方。2）生产过程中品质快速监控，及时反馈并指导生产调整工艺参数，减少返工费用。实时检测生产过程中饲料半成品的水分含量，根据水分含量进行调质，有利于饲料制粒和膨化成型。实时检测生产过程中饲料半成品的蛋白含量，根据蛋白波动反映混合设备异常或投料异常。例如，在搅拌机及制粒工艺中分别取样，快速测定水分。如果搅拌机中混合料的水分偏高，会通知制粒过程需要多吹下冷风，带走水分，控制下水分。如果水分正常，则要求制粒后的样品水分与搅拌机中混合物的水分相当，否则需要控制蒸汽通量。3）成品品质快速分析快速分析成品的常规指标（如水分，粗蛋白，粗脂肪，粗纤维，钙，磷，盐分等），判断是否满足配方要求，是否满足饲料标签要求；对于急于出货的成品料，可以快速地进行判断，保证出货的同时也防止不合格产品流向市场。 因此，近红外分析仪在饲料企业的应用，不仅能大大减少实验室化验成本，同时还降低原料成本和成品返工费用，提高产品质量的稳定性，从而为企业带来巨大的效益。

玉米蛋白粉是玉米深加工的产物，玉米经过去皮、脱胚等工艺生产出玉米油、玉米淀粉、玉米蛋白粉等各种产品，其中玉米蛋白粉是饲料行业的重要高蛋白质原料，与豆粕等高蛋白原料一样具有增加饲料蛋白含量的功效。玉米蛋白粉的含水量不仅决定干物质的含量，还对玉米蛋白粉储存保质期影响很大；玉米蛋白粉蛋白质含量高低是其重要的质量指标；玉米蛋白粉中的灰分含量决定其无机物含量的高低，以上三个指标是饲料生产厂家采购原料必须分析的指标，而且玉米蛋白粉的货值高，对饲料产品的成本影响很大，其质量指标被各个饲料厂所重视。传统分析蛋白质含量的方法是凯氏定氮法，需要经过粉碎、称重、消化、蒸馏、滴定等复杂地实验过程，时间长，不能满足配方师对时效性要求，而且浪费大量的人力和实验室试剂；水分测定的传统方法是使用烘箱失重法，同样需要2个小时以上的分析时间，而且消耗大量的电力能源；灰分的传统方法是马弗炉灰化发，需要大量电力能源，浪费时间。实验室常规分析还需要配备场地、人员和各种各样的仪器，终年累月地重复这些复杂的“瓶瓶罐罐”的分析，如果采用近红外技术，不仅可以将日常分析样品收集采集近红外光谱，建立蛋白质、水分、灰分的近红外模型，减少实验室常规仪器的购置和实验室空间及人员配置，而且还具有速度快（分析一个样品可以控制在1分钟内完成）、重复性好等优点。

近红外光谱分析技术在白酒行业有着全面的应用，从生产源头到产品出库，都能使用近红外光谱得到一些关键指标的检测结果。