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近紅外光譜儀技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍
2016-02-07
近紅外光譜儀技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍
由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性，近年來也被很多發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學(xué)科技標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)和美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，成為世界食品分析標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法之一。
近 紅外光譜技術(shù)(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世紀(jì)5O年代中后期首先被應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品的分析中，但由于技術(shù)上的 困難，發(fā)展遲緩。直到上世紀(jì)8O年代中期隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)計(jì)量學(xué)研究的深進(jìn)，加上近紅外光譜儀器制造技術(shù)的日益完善，才使近紅外光譜分析丈量信 號(hào)達(dá)到數(shù)字化等又促進(jìn)其發(fā)展。另外由于近紅外光譜吸收弱，可對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理后直接進(jìn)行漫反射分析，避免了預(yù)處理時(shí)損傷樣品，實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)；同時(shí)因 不需要化學(xué)試劑使分析操縱達(dá)到綠色化，從而成為9O年代最引人注目的光譜。
近紅外光譜技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析：
1.優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)單方便有不同的測(cè)樣器件可直接測(cè)定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測(cè)本錢低。
不損傷樣品可稱為無損檢測(cè)。
分析速度快一般樣品可在lmin內(nèi)完成。
分辨率高可同時(shí)對(duì)樣品多個(gè)組分進(jìn)行定性和定量分析。
綠色分析技術(shù)從樣品預(yù)處理到分析測(cè)試等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境無污染。
適用于近紅外分析的光導(dǎo)纖維易得到，故易實(shí)現(xiàn)在線分析及監(jiān)測(cè)，極適合于生產(chǎn)過程和惡劣環(huán)境下的樣品分析。
對(duì)測(cè)試職員要求不高，易培訓(xùn)推廣。
2 缺點(diǎn)
不適合痕量分析(含量由于測(cè)定的是倍頻和合頻吸收故靈敏度較低。
是一種間接方法需建立相關(guān)的模型庫(練習(xí)集)。
應(yīng)用范圍：
1. 利用NIR可快速測(cè)定酒精飲料(包括啤酒、果酒、黃酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，樣品不用進(jìn)行預(yù)處理，可獲得滿足結(jié)果，比傳統(tǒng) 的比重法、重鉻酸鹽氧化法、分光光度法、氣相色譜法及國(guó)外學(xué)者提出的紫外檢測(cè)高效液相色譜法、酶法、核磁共振法、活動(dòng)注射分析法更快速、正確、簡(jiǎn)便、廉 價(jià)。
2.目前利用NIR結(jié)合漫反射技術(shù)可快速、正確測(cè)定小麥、大麥等農(nóng)產(chǎn)品的含水率、蛋白質(zhì)等重要的指標(biāo)及面粉中含水率、 蛋白質(zhì)、灰分、顆粒度，從而在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，也可利用近紅外線光譜在建立有一定的練習(xí)集基礎(chǔ)上，對(duì)大米進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)也已建立了部 分農(nóng)產(chǎn)品(包括小麥和大麥、玉米、葛根，杜仲等)近紅外定量分析數(shù)學(xué)模型 ，并研制和開發(fā)出近紅外玉米品質(zhì)分析儀，用于分析樣品中的水分、蛋白質(zhì)和淀粉的化學(xué)值 。
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.利用NIR可非破壞性地測(cè)定完整蘋果中的總糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率較高”，為判定蘋果的品質(zhì)提供了新方法。在蘋 果汁、葡萄汁、梨汁等加工過程中，用NIR可連續(xù)丈量可溶性固形物、總固形物和總水分的變化，進(jìn)而監(jiān)控加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
4.利用NIR可測(cè)定濃度在93％～97．4％的維生素E，達(dá)到了較好的效果，比傳統(tǒng)分光光度法、熒光光譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法更省時(shí)，本錢大大降低。
5.NIR在液體牛奶質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用研究崛起于80年代，后逐漸發(fā)展成熟，國(guó)外已有很多的相關(guān)研究報(bào)道 ，國(guó)內(nèi)職員研究利用該技術(shù)進(jìn)行快速測(cè)定牛奶中的脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖等多種主要成分，也已取得了滿足的結(jié)果。
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