近紅外光譜技術在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測中的應用探究

摘 要：本文將從當前近紅外光譜技術的概況出發(fā)，對檢測農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)中近紅外光譜技術的主要應用進行分析與探究，希望為相關人員提供一些幫助和建議，更好地運用近紅外光譜技術。

關鍵詞：品質(zhì)檢測；農(nóng)產(chǎn)品；近紅外光譜

0 引言

近紅外光譜技術具備測量便捷、維持樣品原樣、測量迅速等多種優(yōu)點，這使其得到了農(nóng)產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、藥物、食品等領域定量分析、定性分析的廣泛應用。伴隨近紅外光譜技術幾十年的發(fā)展，當前的近紅外光譜技術已經(jīng)逐漸趨于成熟，能夠成功地對大量農(nóng)作物樣品展開快速地分析，檢測其品質(zhì)、營養(yǎng)含量等。因此，研究檢測農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)中近紅外光譜技術的主要應用具有一定現(xiàn)實意義。

1 當前近紅外光譜技術的概況

所謂近紅外光譜技術，簡稱NIRS技術，充分集合了化學計量技術、計算機技術、光譜分析技術以及現(xiàn)代電子技術，屬于先進的一種光譜技術。近紅外光譜技術經(jīng)常使用的測量方法包括反射透視法、漫反射法、透視法等，借助這三個技術，能夠?qū)Σ煌愋偷臉悠愤M行測定，測量的狀態(tài)包括液體、漿糊狀固體、塊狀、粉末狀等。由于外部環(huán)境、內(nèi)部環(huán)境對近紅外譜帶造成的影響相對較小，使得近紅外光譜技術能夠在各種環(huán)境下開展分析與測試的工作。在開展檢測工作時，先把具備代表性的對應樣品收集到一起，采集其光學數(shù)據(jù)，隨后借助常規(guī)化學方法測量樣品自身的化學成分，借助數(shù)學方法來關聯(lián)檢測數(shù)據(jù)與光譜數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換光譜數(shù)據(jù)后結合化學測定值開展回歸計算，最后獲得相應定標方程并構建數(shù)學的模型。

2 檢測農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)中近紅外光譜技術的主要應用

2.1檢測蔬菜水果的品質(zhì)

學者金同銘借助近紅外光譜技術對各個品種大白菜營養(yǎng)成本進行了測定，包括維生素C、還原糖、粗蛋白等，結果顯示，近紅外光譜技術檢測出的結果和化學測試的結果十分近似，營養(yǎng)成分的測定精度與準確性相差無幾。張德雙通過近紅外光譜技術由外到內(nèi)對五種大白菜進行了分別測試工作，發(fā)現(xiàn)葉片中含有干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維、維生素C、還原糖等多種營養(yǎng)成分，然后分析了每個營養(yǎng)成分分布于大白菜葉片的具體規(guī)律，篩選并鑒定了大白菜品質(zhì)。另外，部分學者還借助近紅外光譜技術對西紅柿開展了非破壞性檢測，成功檢測出抗壞血酸、琥珀酸、檸檬酸、果糖、蔗糖等不同營養(yǎng)成分的含量，隨后又檢測出南瓜的維生素E與胡蘿卜素含量。

2.2檢測飼料的品質(zhì)

對于飼料營養(yǎng)成分檢測，近紅外光譜技術具有較多的應用。國外學者Norris結合多元回歸法與近紅外光譜技術對飼料中的干物質(zhì)、洗滌纖維、粗蛋白等進行了測定。學者Reeces借助近紅外光譜技術對玉米飼料當前營養(yǎng)成分含量進行了全面檢測，包括乳酸、丁酸、丙酸、干物質(zhì)、pH值、洗滌纖維、粗蛋白質(zhì)等。在國內(nèi)，學者劉志華通過近紅外光譜技術對豆粕中玉米粉混入含量進行了測定，楊樹明借助近紅外光譜技術對青貯飼料的品質(zhì)展開了快速測量，蘇彩珠則利用近紅外光譜技術進行了飼料品質(zhì)的快速檢測與定量分析，王文杰通過近紅外光譜技術有效檢測了預混飼料中含有的土霉素、維生素A等，丁麗敏借助近紅外光譜技術預測并定標了玉米、豆粕、魚粉中氨基酸的具體含量。

2.3檢測糧油作物的品質(zhì)

在上個世紀的六十年代初期，美國農(nóng)業(yè)部開始將近紅外光譜技術應用到谷物脂肪、蛋白質(zhì)、水分等方面的測定，并大力開展農(nóng)牧產(chǎn)品綜合品質(zhì)運用近紅外光譜技術的研究[1]。相關學者經(jīng)過一系列研究后，使農(nóng)牧產(chǎn)品品質(zhì)測定得以實現(xiàn)。在1982年，美國谷物協(xié)會通過了小麥蛋白質(zhì)檢測運用近紅外光譜技術的規(guī)范，詳細規(guī)定了面粉、小麥的水分含量與蛋白質(zhì)用近紅外光譜技術測定的流程。在國內(nèi)，近紅外光譜技術檢測糧油作物品質(zhì)的研究也較為活躍，能夠?qū)π←?、玉米、谷子的脂肪、氨基酸與蛋白質(zhì)等多種成分進行有效測定，其中，學者李大群借助漫反射法成功運用近紅外光譜技術測定小麥與大豆含有的蛋白質(zhì)，彭玉奎通過近紅外光譜技術測定了小麥子粒的賴氨酸、粗纖維、粗蛋白、水分等含量。由此不難看出，借助近紅外光譜技術對糧油作物的品質(zhì)進行快速測定，能夠滿足初選育種材料的初選工作需求，促進我國糧油作品的品質(zhì)不斷改良。

2.4檢測食品的品質(zhì)

對于食品來講，近紅外光譜技術能夠有效地對奶制品、奶、蛋、肉、魚等食品的氨基酸、蛋白、脂肪酸含量進行檢測。與此同時，在生產(chǎn)啤酒的過程中，通過近紅外光譜技術能夠?qū)ζ【瓢l(fā)酵時的糖分與酒精含量進行在線檢測。除此之外，人們還把近紅外光譜技術應用到茶葉、煙草的測定成分和分析品質(zhì)工作中。

2.5檢測甘蔗的品質(zhì)

近些年，甘蔗品質(zhì)分析方面也大量運用了近紅外光譜技術，包括糖廠原料甘蔗品質(zhì)管理、甘蔗無性系選育種分析等。國外大量產(chǎn)糖國都已經(jīng)借助近紅外光譜技術分析甘蔗的品質(zhì)。在國內(nèi)，學者黎慶濤通過近紅外光譜技術分析了白砂糖的樣品，深入研究了制糖工業(yè)運用近紅外光譜技術的方法[2]。盧家炯客觀、全面地評述了制糖工業(yè)運用近紅外光譜技術的最新動態(tài)。梁新泉采用化學計量法與近紅外光譜技術開展了混合制蔗糖含量的定量分析。盧登軍則使用近紅外光譜技術對清汁、混合汁中的還原糖含量進行了測定。另外，楊采鈺還對糖廠中間制品使用近紅外光譜技術測定展開了一系列研究。

3 結語

總而言之，研究檢測農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)中近紅外光譜技術的主要應用具有重要的意義。相關人員應對當前近紅外光譜技術的概況有一個全面了解，能夠把近紅外光譜技術有效應用到檢測蔬菜水果、飼料、糧油作物、食品、甘蔗等農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)中，不斷提高農(nóng)產(chǎn)品的整體質(zhì)量，從而促進國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]陳瑞，陳曄，谷源濤，等.基于近紅外光譜與光電容積脈搏波技術的毛細血管再充盈時間測量儀的設計與開發(fā)[J].中國醫(yī)療設備，2019，34（02）：28-30.

[2]呂雪娟，顧蔚藍，區(qū)偉珍.近紅外光譜技術在廣東地區(qū)不同類型土壤有機質(zhì)、總氮、水分含量和pH值的測定研究[J].光譜學與光譜分析，2018，38（S1）：391-392.

作者簡介：

胡延勛（1981.12.20）；性別：男，籍貫：河南省寶豐縣，學歷：碩士，畢業(yè)于天津科技大學；現(xiàn)有職稱：農(nóng)藝師；研究方向：農(nóng)學