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近红外光谱分析技术在饲料上的应用

来源:市农科院  作者:畜牧研究所  发布时间: 2018-01-18   点击数:保护视力色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)

现代近红外光谱分析技术(NIRS)是分析化学领域迅猛发展的高新技术。基原理为利用化学物质在近红外光谱区的光学吸收特性,快速测定某个样品中的一种或多种化学成分含量。近红外光谱是指波长范围介于可见区(VIS)与中红外区(MIR)之间的电磁波,波长为780-2500nm的一段电磁波。

近红外光谱主要是反映物质C-H、O-H、N-H、S-H等化学键信息,因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。如农产品中的蛋白质、淀粉、粗纤维、脂肪等含氢基团,在近红外区都有特定吸收光谱,每种成分都有特定的吸收特征。

NIRS主要有以下方面优势。(1)分析速度快。一般一个样品取得光谱数据后可以立刻得到定性或定量分析结果。借助已经建立的校正模型,测定一个样品通常只需1-2分钟。(2)可同时测定样品的多种组分或性质,大大提高检测效率。(3)无论固体或液体,样品不需要预处理,测定简便。(4)检测过程无污染、不破坏样品,属于绿色分析技术。(5)分析成本低。测定过程中不使用化学试剂,检测费用大为降低。(6)近红外光在光纤中具有良好的传输特性,便于实现在线分析与共享。(7)随模型中检测数据的不断积累,模型得到不断优化,检测精度不断提高。

NIRS技术应用,首先得测定一批样品的近红外光谱数据与及采用化学计量方法得出的指标值,两者之间建立起分析模型(标准曲线);第二步为预测过程,即通过测定等测样品的近红外光谱预测该样品代学组分含量等信息。因此,NIRS必须依赖于数学建模。数学模型的精度与数学统计方法选用、样品化学分析测定结果的准确性等,紧密相关。

NIRS在饲料企业中得以较早使用,目前较为普遍,主要用于检测饲料原料中的主要营养成分。如玉米、豆粕等常规原料,待测定指标的变幅较窄。理论上实验室测得的数据量越大,NIRS的预测准确率就会越高。所认,该技术集中于大型饲料集团,共享实验室化学分析结果,不断提高数学模型的精准度。

国外知名的近红外光谱仪生产商有FOSS、Bruker、Thermo等等,在饲料行业得到较为一致的口碑。国内产品的光源,多数仍是国外几大主流公司。国内近红外光谱分析仪的主流企业为杭州聚光科技,据报道,近年在饲料、土壤肥料营养、植物育种等方面均有应用。