文档介绍：近红外光谱在乳品检测中的应用研究进展
摘要:近红外光谱技术作为一种新型的分析检测技术,越来越广泛地应用在物品的定性和定量检测中。本文以奶制品质量检测为切入点,阐述了近红外光谱技术的基本原理,检测步骤,介绍了国内外近红外光谱分析技术在奶制品质量检测方面应用的最新研究进展,对目前研究存在的问题进行了分析,对今后进一步的研究进行了展望并提出了一些建议。
关键词近红外光谱技术奶制品
1 引言
鲜奶及奶制品作为一种与人民生活息息相关的营养品,含有蛋白质、乳糖、脂肪、维生素、矿物质等100多种人体所需的营养元素,其营养价值完善,是最接近于人奶的天然食品,已成为居民生活中不可缺少的日常食品之一。
由于鲜奶和奶制品在人们日常饮食中占据着越来越重要的地位,它的安全性直接影响到人们的身体健康。因此,对乳制品进行有效的质量检测和控制也就至关重要。
传统的奶制品质量检测主要是使用一些化学分析方法,其结果准确,但过程耗时,费力,一般需要试剂,对样本具有破坏性。此外,由于各种掺假现象的层出不穷,传统化学方法的应对显迟缓和繁琐。著名的“三聚氰胺”事件,就是钻了传统的“凯氏定氮法”的空子。对于一些成分复杂的化学添加剂,往往需要多种化学方法综合辨别。其前处理复杂,耗时长,成本高,同时也不适用于现场及在线分析。
近红外光谱分析技术是近十多年来新兴的一种分析技术,随着近红外光谱仪器硬件技术的不断完善以及化学计量学软件的发展,近红外光谱分析的应用急剧扩展,广泛应用于农产品,饲料,饮料,药物,烟草和石油化工领域。
与传统方法相比,近红外光谱分析技术具有测量速度快,操作方便,不破坏样品,不用前处理试剂等特点,非常适合于现场分析和在线检测。在线检测能够保证生产过程的全程质量监控,现场检测有利于及时发现质量问题,控制问题产品的扩散,对奶制品质量控制有着重大的意义。
2近红外光谱技术的基本原理及特点
近红外光谱指的是波长在780~2526nm范围内的电磁波, 波数范围为3500~13000 cm- 1, 从波长上可以分为短波近红外( 780 ~1100 nm ) 和长波近红外( 1100 ~ 2526nm) 。其分析特点是利用近红外光照射被测样品, 由于分子团的振动, 样品会吸收一部分的能量。不同分子团的振动,吸收光的波段不同, 主要信息是含 H 基团倍频和合频的吸收。由于大多数有机化合物都含有 H 基团, 近红外光谱分析非常适合分析有机样品。获得进红外光谱一般分为两种技术: 透射光谱技术和反射光谱技术。而透射一般分为直接透射和漫透射, 反射又分为直接反射和漫反射。
透射光谱指的是将待测样品置于光源与检测器之间, 检测所测的光是透射光。如果样品是混浊的, 则会引起散射, 尽量使得样品均匀可以减小颗粒度不均匀引起的散射误差, 但散射作用是无法彻底消除的, 散射作用的产生使样品对光的吸收作用不满足比尔定律, 且对定量分析的模型有较大影响, 这时就要用到漫透射。反射光谱指将检测器和光源置于样品的同一侧, 检测器检测的是样品反射回来的光, 直接反射或镜面反射是光在物体表面的入射角度等于反射角直接反射的光。而当物体表面反射的光方向不固定时,可把它叫做漫反射, 出现漫反射时主要是靠积分球等收集完整的光信息。短波近红外的吸收弱, 反射不容易看到足够的吸收信号, 透射或漫透射才有