近红外光谱检测技术在食品分析上的应用.doc

1、近红外光谱检测技术在食品分析上的应用【文章摘要】 近红外光谱技术是 20 世纪末期才逐渐发展起来的一项检测技术，该项技术当中具有不破坏样品、检测速度快、稳定性能好、操作过程简单以及工作效率高等诸多优势，到目前为止，该项技术已经在诸多工作行业领域中得到了十分广泛的应用，尤其是与食品相关的行业。文章将近红外光谱检测技术作为主要的研究对象，对其的概念以及特点进行了详细的阐述，并对该项技术在食品当中的应用进行了详细的分析和说明。 【关键词】 食品；检测技术；近红外光谱 0 引言 近红外光谱检测技术是一种将化学计量学技术、计算机技术、光谱测量技术以及化学基础测试技术等有效结合起来，从而产生的一种新型分析

2、检测技术，该项技术与常规性的技术有着很大的不同，该项技术属于一种间接分析技术，它需要对校正模型进行建立，从而来实现对于样品的定量以及定性的分析。到目前为止，该项技术已经在冶金、石油化工、农业、医学临床、烟草、化妆品以及环保等诸多领域中得到了广泛的应用。 1 近红外光谱检测技术概述 1.1 概念 近红外光谱中所产生的检测光是介于中红外线光和可见光之间的一种电磁波，这种电磁波的波长范围一般在 7502600nm 之间，在有机物的区域范围内，改近红外光谱主要吸收的是含有氢的基团倍频以及合频，例如：CH、SH、OH、PH、NH 等。在所有的有机物当中，含氢的基团是必不可少的，因此，这些都可以在近红外光

3、谱当中寻找到相关的信号，并且谱图的现实较为稳定，光谱的获取也显得较容易1。 1.2 特点 没有破坏性：这是该项技术中最大的优点，由于该项技术中具有该有点，对瓜果蔬菜以及相关方面的成品食品进行检测的时，都可以是无损检测，然后在瓜果蔬菜的仓库中安装该项技术装置，还可以实现自动化的检测功能，大量的节省了人力以及物力方面的资源。 在线进行检测：由于该项技术在对样品开展检测的过程中十分的快捷，因此，在进行生产的过程中，就可以将该项技术的装置安装在生产线上，对加工的原料以及半成品和成品不但的进行在线检测，从而可以及时有效的发现相关物质发生的变化，保证产平的质量可以保持稳定，目前随着我国科学技术的不断发展，

4、光纤方面的技术应用越加的广泛，通过光纤技术，还可以将近红外光谱的检测技术变成远距离的检测技术。测定的速度快：该项技术中将计算机技术进行了充分的应用，在一定范围之内开展的检测工作，一般需要的时间在 2 分钟之内即刻完成。 方便无污染：近红外光线是一种穿透力极强的光线，在对样品进行检测的同时，不需要对其进行任何的处理，检测的过程中，光线会直接穿透塑料以及玻璃来进行检测，同时也不需要使用任何的化学试剂，与常规性的检测方法对比，这种检测技术不会对环境造成严重的污染，同时可以将化学试剂的费用节省下来2。 2 近红外光谱检测技术在食品中的应用 2.1 果蔬中的分析应用 水果当中含有大量的 Vc 以及具有可

5、溶性的固形物，这些都可以通过近红外光谱进行检测。Vc 是水果中之分重要的一项营养指标，水果的种类以及栽培的方式等对其都会产生一定的影响，果蔬在进行运输以及贮存的过程中，容易造成 Vc 被破坏的情况，对其进行检测的时候，采用的波长一般在 7001200nm 之间，通过三次检测之后对其误差进行分析，然后选定误差最小的值。而对于可溶性的固形物的检测，采用的波长一般在 8501100nm 之间，对其相关系数以及标准差及逆行那个分析。 2.2 酿造食品的分析应用 酿造食品一般包括酒、醋、酱油等，其中的乙醇、氮和酸以及还原糖等，都可以进行检测，一般在进行检测的时候，都需要应用部分的化学试剂在其中，通过近红

6、外光谱进行检测，不需要使用任何试剂，对酒中的乙醇以及酱油里含有的总酸和总氮、醋里面的还原糖和总酸等物质进行检测，一般总酸和总氮处于 110003400cm-1 的区域当中，而还原糖和总酸在处于 75004000 cm-1 的区域当中。 2.3 奶制品的分析应用 一般的奶制品包括鲜奶和奶粉，其中包含脂肪、蔗糖、蛋白、水分、乳糖等营养物质，采用近红外光谱进行检测，检测的内容除了奶制品中的营养物质之外，还可以对奶牛中的理化指标以及真假进行检测，在对牛奶的理化指标进行检测时，一般采用的校正模型为 PLS，然后进行述职的滤波进行处理，而对牛奶的真假进行检测时，主要是通过该项技术，对原料奶的真实新鲜度进行

7、检测和确定，通过对判别分析法进行利用，建立起还原奶鉴别模型即可。 2.4 肉制品的分析应用 在对肉类食品进行检测的过程中，可以对肉在屠宰以及分割的过程中，或者是在肉类食品的加工原料肉以及成品的过程中，肉当中的脂肪、水分以及蛋白质等多项指标，也可以对冷冻后肉的渗透性、保水性以及肉汁的损失率、干物质的含量进行鉴别。一般，对生的牛肉和猪肉中卡路里、蛋白质、水分以及脂肪的含量进行检测，其波长在 10002600nm之间，在此，相关系数（R）的数据表明0.987，这则表明卡路里、蛋白质、水分以及脂肪的含量和反射光谱之间有着较高相关性，通过多次的试验，对得出的数据进行最后的分析，参照国标法中，对酸值含量以

8、及水分含量的测定标准，一般采用附加的散射校正谱进行处理，然后建立起水分含量以及腊肉酸值方面的 PLS 回归模型3。 3 结束语 总而言之，近红外光谱技术已经成为一种新型的光谱分析技术，并且在食品的领域当中得到了充分且广泛的应用。该相机似乎不仅无损、快捷，并且还环保无污染，不过其自身还是存在有局限性。到目前为止，该项技术中近红外信号的强度显得较弱，所使用的仪器还有的待进一步的完善和提高，相信在对其进行不断的深入研究和分析之后，该项技术的实用性会在未来得到更加充分的应用。 【参考文献】 1赵丽丽，张录达，宋忠祥，李勇，严衍禄，马长伟.近红外光谱定量检测腌腊肉制品品质的研究J.光谱学与光谱分析，2010， （01） ；123-124. 2王加华，孙旭东，潘璐，孙谦，韩东海.基于可见/近红外能量光谱的苹果褐腐病和水心鉴别J.光谱学与光谱分析，2010， （09） ；151-152. 3周向阳，林纯忠，胡祥娜，金同铭，王瑞，林润昌.近红外光谱法（NIR）快速诊断蔬菜中有机磷农药残残留J.食品科学，2010， （05） ；102-103.