摘要:本文介紹現(xiàn)代近紅外
光譜技術(shù)在食品工業(yè)中的定量分析和質(zhì)量檢測(cè)方面的一些應(yīng)用。作為一種簡(jiǎn)單、快速、高效、無(wú)損、綠色化的檢測(cè)手段,近紅外光譜技術(shù)在原料的真?zhèn)、有效成分、有毒成分的檢測(cè)及工業(yè)在線(xiàn)監(jiān)控中有著獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),因而在食品工業(yè)領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
w!\3ICB 關(guān)鍵詞:近紅外光譜技術(shù);食品分析;應(yīng)用
P|N2R5(>T jo}1u_OJ 近紅外光是一種介于可見(jiàn)光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波,美國(guó)材料檢測(cè)協(xié)會(huì)(ASTM),將其定義為波長(zhǎng)78O~2526nm的光譜區(qū)。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)研究的深入,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測(cè)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(wú)損檢測(cè);同時(shí)因不需要化學(xué)試劑使分析操作達(dá)到綠色化,從而成為9O年代最引人注目的光譜分析技術(shù)。由于近紅外光譜在
光纖中良好的傳輸性,近年來(lái)也被許多發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用在工業(yè)在線(xiàn)分析中。近紅外定量分析因其快速、準(zhǔn)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。
C6|(ktt L7]]ZAH!1 1 近紅外光譜技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用
$/+so;KD ,of]J| 目前NIR已廣泛應(yīng)用于下列一些領(lǐng)域中:
b^x07lO 6gnbkpYi 1.1 糧食和飼料
)n( Q .oEbEs 農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),是我們的衣食之源、生存之本。而利用NIR技術(shù)對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分和質(zhì)量的檢測(cè),是尋找合理的植物培育和動(dòng)物飼養(yǎng)方法不可缺少的工作,其對(duì)于引導(dǎo)農(nóng)民調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁業(yè),發(fā)展糧食和其它農(nóng)產(chǎn)品的深加工,都有著非常重要的意義。
>)NQH9'1 T?n-x?e 目前利用NIR結(jié)合漫反射技術(shù)可快速、準(zhǔn)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(guò)程中實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)控,也可利用近紅外線(xiàn)光譜在建立有一定的訓(xùn)練集基礎(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(kāi)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 。
#n3ykzoqIX mk%b9Ko<F 目前在油脂行業(yè)也廣泛來(lái)用NIR法測(cè)定大豆、油菜籽、葵花籽等餅粕中的蛋白質(zhì)、脂肪(殘油)、水分、灰分等指標(biāo)。NIR也可作為一種非破壞性方法用來(lái)測(cè)定花生中的油含量,能獲得與索氏提取法相近的結(jié)果。我國(guó)山東的香馳糧油公司首次研究用NIR檢測(cè)豆粕中的殘留物尿素酶獲得了成功,比其它方法快速簡(jiǎn)便。。。
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}Zh 8u>gbdU 1.2 肉類(lèi)和奶制品
oaK.kOo [[WF0q 國(guó)外已有人成功利用近紅外光纖探針實(shí)現(xiàn)了在加熱過(guò)程中檢測(cè)豬肉的水分變化,為肉類(lèi)工業(yè)有效合理控制加工過(guò)程提供了一條有效的新途徑。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)外已有許多的相關(guān)研究報(bào)道 ,國(guó)內(nèi)人員研究利用該技術(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(mǎn)意的結(jié)果。
yoQ\lk e`iEy=W 1.3 酒精飲料
9#qeFBI &+01+-1hW 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(mǎn)意結(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、流動(dòng)注射分析法更快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、廉價(jià)。
]!Oue_-; ,(N[*)G 1.4 水果蔬菜
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