近红外光谱仪技术优缺点和应用范围
2016-02-07
近红外光谱仪技术优缺点和应用范围
由于近红外光谱在光纤中良好的传输性，近年来也被很多发达国家广泛应用在产业在线分析中。近红外定量分析因其快速、正确已被列人世界谷物化学科技标准协会和美国谷物化学协会标准，成为世界食品分析标准的检测方法之一。
近 红外光谱技术(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世纪5O年代中后期首先被应用于农副产品的分析中，但由于技术上的 困难，发展迟缓。直到上世纪8O年代中期随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深进，加上近红外光谱仪器制造技术的日益完善，才使近红外光谱分析丈量信 号达到数字化等又促进其发展。另外由于近红外光谱吸收弱，可对样品进行简单的预处理后直接进行漫反射分析，避免了预处理时损伤样品，实现无损检测；同时因 不需要化学试剂使分析操纵达到绿色化，从而成为9O年代最引人注目的光谱。
近红外光谱技术优缺点分析：
1.优点
简单方便有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。
不损伤样品可称为无损检测。
分析速度快一般样品可在lmin内完成。
分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析。
绿色分析技术从样品预处理到分析测试等环节对环境无污染。
适用于近红外分析的光导纤维易得到，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。
对测试职员要求不高，易培训推广。
2 缺点
不适合痕量分析(含量由于测定的是倍频和合频吸收故灵敏度较低。
是一种间接方法需建立相关的模型库(练习集)。
应用范围：
1. 利用NIR可快速测定酒精饮料(包括啤酒、果酒、黄酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，样品不用进行预处理，可获得满足结果，比传统 的比重法、重铬酸盐氧化法、分光光度法、气相色谱法及国外学者提出的紫外检测高效液相色谱法、酶法、核磁共振法、活动注射分析法更快速、正确、简便、廉 价。
2.目前利用NIR结合漫反射技术可快速、正确测定小麦、大麦等农产品的含水率、蛋白质等重要的指标及面粉中含水率、 蛋白质、灰分、颗粒度，从而在生产过程中实现在线监控，也可利用近红外线光谱在建立有一定的练习集基础上，对大米进行质量评估。中国农业大学也已建立了部 分农产品(包括小麦和大麦、玉米、葛根，杜仲等)近红外定量分析数学模型 ，并研制和开发出近红外玉米品质分析仪，用于分析样品中的水分、蛋白质和淀粉的化学值 。
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.利用NIR可非破坏性地测定完整苹果中的总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率较高”，为判定苹果的品质提供了新方法。在苹 果汁、葡萄汁、梨汁等加工过程中，用NIR可连续丈量可溶性固形物、总固形物和总水分的变化，进而监控加工产品的质量。
4.利用NIR可测定浓度在93％～97．4％的维生素E，达到了较好的效果，比传统分光光度法、荧光光谱法、气相色谱法和高效液相色谱法更省时，本钱大大降低。
5.NIR在液体牛奶质量检测中的应用研究崛起于80年代，后逐渐发展成熟，国外已有很多的相关研究报道 ，国内职员研究利用该技术进行快速测定牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖等多种主要成分，也已取得了满足的结果。
