近红外光谱技术在粮食检测中的应用进展

第２２卷第２期　２０１０年６月　塔里木大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔａｆｉｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏ１．２２　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２０１０　

文章编号：１００９—０５６８（２０１０）Ｏ２—００２８一ｏ４　

光栅及光纤技术在近红外光谱检测中的应用　

罗华平黄刚　

（塔里木大学机电学院，新疆阿拉尔８４３３００）　

摘要本文介绍Ｙ型光纤测量和近红外光谱技术，探讨了光纤测量样品距离与测量灵敏度变化的关系及漫反射技术工作机　理，利用闪耀光栅将光栅波长复用分光和光纤测量优势有效结合起来，为进一步开展近红外光谱技术在农产品快速无损检测　

方面的应用打下了基础。　关键词光纤；近红外光谱；闪耀光栅；漫反射　中图分类号：０６５７．３　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　Ｇｒａｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｆｉｂｅｒ　ｉｎ　ＮＩＲ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　

Ｌｕｏ　ｈｕａｐｉｎｇ　Ｈｕａｎｇ　ｇａｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｒｉｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｌａｒ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　８４３３００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ．ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　Ｙ～ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＮＩＲ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｂｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｄｉｆｆｕｓｅｄ　ｒｅ—　ｆｌｅｅｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｂｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｔａｋｅ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｂｌａｚｅｄ　ｇｒａｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｄｅｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆａｒｍ　ｐｒｏ－　

第３７卷，第１１期　２　０　１　７年１　１月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．１１，ｐｐ３３９９—３４０３　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１７　

近红外光谱技术在水产品检测中的应用研究进展　

蓝蔚青　，张楠楠　，刘书成　，胡潇予　，钱馥芳　，谢　晶　

１．上海海洋大学食品学院上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海２０１３０６　２．广东海洋大学食品科技学院，广东湛江５２４０８８　

摘要水产品富含水分、蛋白质、不饱和脂肪酸与游离氨基酸等，是消费者喜爱的食品之一。然而，其在　

贮藏过程中由于温度波动或操作不当等因素会引起品质下降，引发一系列的食品安全问题。近红外光谱技　

术是一种利用物质对光的吸收、散射、反射和透射等特性来确定其成分含量的检测技术。该技术作为食品分　

析方法之一，在食品领域中应用广泛，可进行从气体到液体，从匀浆到粉末，从固体材料到生物组织等样品　

的快速精准与定性定量分析，具有快速无损，安全高效，多组分同时测定等特点。主要对常用无损检测技术　

的特点进行比较分析，对近红外光谱技术的主要工作原理予以说明，综述了该技术在水产品鲜度评价、掺伪　

分析、质量评估与货架期预测等方面的应用实例与最新研究进展，目前存在的主要问题，提出该技术应在进　

一步提升水产品检测精度的前提下，通过与各类理化指标的相关性分析、多种检测技术相融合等法来实现　

全面评价水产品品质的最终目标，以使其在水产品快速检测过程中得到更加广泛的应用。　

关键词　近红外光谱；水产品检测；研究进展　

中图分类号：￥９８５　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１７）１１—３３９９—０５　

引　言　

近红外光区域是人们最早发现的非可见光区域，距今已　

有２００多年的历史。但与国外研究相比，我国直到２０世纪　

８Ｏ年代中后期才开始涉及近红外光谱分析技术研究『１］。近　

２０１２年８月　２０１２，３４（４）：４５５—４６０　中国油料作物学报　

Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｃｒｏｐ　ｓｃｉｅｎｃｅｓ　

近红外光谱技术在农产品品质检测中的应用　

谭正林　，吴谋成　，傅廷栋　

（１．湖北经济学院旅游与酒店管理学院湖北武汉，４３０２０５；２．华中农业大学作物学博士后科研流动站，　湖北武汉，４３００７０）３．湖北物流发展研究中心，湖北武汉，４３０２０５）　

摘要：近红外光谱技术是一种新型的无损检测技术，在许多领域都得到了很好的应用。本文从农产品中各种　物质成分含量预测、分类鉴别、腐烂鉴别、实时监测几个方面综述了近红外光谱技术在农产品品质检测上的应用，　并对其在仪器硬件的研究和开发、化学计量学方法的探索与研究以及快速在线检测方法的研究等方面的发展趋势　进行了展望。　关键词：近红外光谱；农产品品质；检测；综述　

中图分类号：ＴＮ２１９，￥３３０．３　５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—９０８４（２０１２）ｏ４—０４５５—０６　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｎｅａｒ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｏｆ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃ￣　

ＴＡＮ　Ｚｈｅｎｇ—ｌｉｎ　，ＷＵ　Ｍｏｕ～ｃｈｅｎｇ　，ＦＵ　Ｔｉｎｇ～ｄｏｎｇ　

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＴｏｕｒｉｓｍ　ａｎｄ　Ｈｏｔｅｌ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｈｕｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｗｕｈａｎ　４３０２０５，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｐｏｓｔ—ｄｏｃｔｏｒａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇｒｏｎｏｍｙ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７０，Ｃｈｉｎａ　

３．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｈｕｂｅｉ　Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｗｕｈａｎ　４３００２５，Ｃｈｉｎａ）　

近红外光谱技术在农业中的应用

随着技术的不断发展，科学家们发现利用近红外光谱技术可以为农业领域带来巨大的利益，实现更高效、精准的农业生产。近红外光谱技术是一种非破坏性的物质检测技术，利用近红外波段的光谱反射或透过性，快速地检测出样品中的物质成分，因此，这项技术在农业领域得到了广泛的应用，为提高粮食产量，改善农产品质量，提升农业生产效益发挥了重要作用。

一、肥料与土壤的分析

通过近红外光谱技术可以快速分析肥料和土壤的成分，包括氮、磷、钾等元素，借此检测出肥料和土壤中营养物质的含量、趋势和剩余量，用于指导农业生产管理和调整农业生产策略。此外，还可以检测土壤的有机质、pH值、微量元素等，实现对土壤的快速分析，实现更科学、精准的施肥管理和土壤改良。

二、果蔬食品的检测

近红外光谱技术也可以帮助检测果蔬食品中的成分、营养物质和其他有害物质的含量，如水果中的糖分、蛋白质、维生素等，蔬菜中的叶绿素含量、水分含量等，对于检测果蔬食品的质量和安全性起到关键的作用。

三、种子的鉴定

近红外光谱技术可以为植物的良种繁育提供技术支持，通过检测种子中的糖、淀粉、脂肪、蛋白质等成分来实现种子的鉴定，判断种子的质量、品种和产地等信息，提高植物良种的选育成功率。

四、农产品的品质检测

将近红外光谱技术应用于农产品品质检测中，可以快速准确地检测出农产品中的品质指标，如糖分含量、酸度、色泽、口感等。同时，对于食品行业常见的防腐剂、农药等添加物的检测也具有重要的作用。 五、动物成分检测

动物性食品中原料的成分检测也可以通过近红外光谱技术来实现，如肉类产品中的蛋白质、脂肪、水分含量、氨基酸和肉骨粉、鱼粉中的营养成分等，检测出这些成分的含量，从而保证食品的卫生安全与品质。

总而言之，近红外光谱技术在农业生产中的应用可谓是多种多样，从种子的选育到农产品的加工，都可以通过这项技术实现更高效、更精准的检测与分析。然而，值得注意的是，近红外光谱技术的应用对仪器的品质有很高的要求，因此，我们必须注重仪器的维护与升级，提高检测精度和可靠性，以更好地推动农业科技的进步，为农业发展带来更多的动能。