近红外透射光谱法(NITS)分析大豆品质的研究

大豆浓缩蛋白中蛋白质和水分的检测引言：在豆类加工工业中，近红外光谱（NIR）是一种公认的品质控制工具。

常规NIR分析检验豆粕、豆壳和豆的“白片”，可以监测磨粉和榨油的过程。

另外一种大豆加工企业感兴趣的豆类产品是大豆浓缩蛋白（SPC）。

除去可溶性碳水化合物时，将大豆蛋白固定在脱脂豆粕上，制成SPC。

产品的蛋白质含量大约为70%。

利用此工艺，1000kg的脱脂豆饼可以产生约750kg的SPC。

SPC被用于制作焙烤食品、谷物早餐和一些肉制品。

SPC对肉和家禽的功能是提高保留的水分和脂肪，也可以通过添加更多的蛋白质增加其营养价值。

SPC易消化，非常适合儿童、孕妇和老人。

也可以用于宠物食品和作为小牛和猪的代乳食品。

本研究的目的是开发NIR在分析大豆浓缩蛋白中蛋白质和水分的应用。

这被大豆加工企业用于监测碳水化合物的分离和蛋白质浓缩。

SPC的干基蛋白含量不能低于65%。

大豆加工企业已经有能力使用NIR监控SPC的生产，保证产品的品质。

试验设计：该实验在美国一家主要的大豆加工公司协助下进行。

SPC样品由工作人员收集，带到湿化学室分析。

每一个样品都使用带1mm屏幕的Udy Cyclone粉碎机反复研磨。

实验室收集和分析了636个样品，蛋白含量使用杜马斯燃烧法测定。

水分含量使用快速烘箱水分测定法，实验室收集和分析197个样品。

为了建立标准，收集近红外光谱范围，每一个样品都放到金属杯里，使用Unity Scientific SpectraStar 2400进行分析。

图1和图2显示了本研究中SPC 的浓度分布和范围。

图1.蛋白质分布柱状图图2.水分分布柱状图图3.大豆浓缩蛋白的近红外光谱校准结果：使用Unity CalStar校准软件计算蛋白质和水分的偏最小二乘法（PLS）校准结果。

图4.蛋白质校准的近红外和实验室结果散点图图5.水分校准的近红外和实验室结果散点图结论：Unity SpectraStar 2400近红外分析仪可以计算大豆浓缩蛋白中的蛋白质和水分。

采用近红外透射技术进行大豆整粒品质分析本文介绍了采用近红外透射技术NIT建立大豆样本近红外定标及分析过程，批量近红外分析水分、蛋白、脂肪的定标误差分别为0.369, 0.578, 0.460，相关系数分别为0.958, 0.913, 0.912。

通过30个样本的独立样品集对定标验证，预测误差分别为0.404, 0.622, 0.508，相关系数分别为0.952, 0.901, 0.908。

结果表明，近红外透射光谱技术用于测试整粒大豆品质是可行的，并可用于育种的早代选择。

1材料与方法材料：选用参加2001年度、2002年度国家大豆区域试验品种品质分析样品，北方春大豆区(103个)、黄淮夏大豆区(78个)，国家大豆改良中心(57个)，北美地区大豆样品(88个)。

从所有样品中随机挑选30份样品作为验证样品集，以最终评价定标的稳定性和准确性。

有关定标样品集和验证样品集的信息见表1。

表1 定标样品集数据统计性状样品数平均值最小值最大值浓度变化标准差定标样品集水分（%）206 8.47 5.40 15.68 2.39 蛋白质（%）259 42.05 31.92 50.23 2.91 油份(%) 285 20.36 17.12 23.91 1.47验证样品集水分（%）23 8.28 5.70 12.27 2.16 蛋白质（%）30 38.54 35.82 42.98 2.27 油份(%) 29 20.68 18.23 23.36 1.29注：不是所有样品都有水分、蛋白、含油3项结果化学参比分析：使用GB 5497-85，GB/T 5513-85，GB/T 5512-85规定之方法分析水分、蛋白质和含油。

光谱收集：采用FOSS公司的Infratec 1255型近红外光谱透射仪扫描样品，扫描波长范围为850-1050nm。

样品量10-50g，根据样品量的变化，设定子样品扫描个数为1-10，样品光程30mm。

每个定标样品通过重新装样连续扫描四次，然后计算平均吸收光谱。

近红外光谱快速测定大豆油脂含量研究摘要：社会在不断发展进步，大豆油脂含量检测技术实现创新。

近红外光谱快速测定大豆油脂含量是在发展中形成的一个新的技术。

本篇文章通过建立大豆油脂含量分析的模型进行数据分析，然后利用国标检测对数据进行检验，对大豆油脂含量技术的发展提供借鉴。

关键词：近红外光谱；检测；大豆油脂含量大豆是一种常见的油料作物，它的用途非常广泛。

目前在大豆压榨的生产实践中，大豆油脂测定是一个非常重要的常规检测项目，主要方法还是停留在理化检测方面。

时代变革社会科技进步，大豆油脂的测定方法也进行了改进，与传统的大豆粗脂肪测定相比较来说，近红外光谱快速检测改变了传统的化学检测方法，检测时效性比较高，操作简单方便。

把近红外光谱快速检测大豆脂肪含量应用到现实生产中，促进油脂测定方法的更新具有实际意义。

一、近红外分析原理光谱被分为分子和原子这两种，分子旋转跳跃过程中发出的光束形成光谱就是分子光谱。

红外吸收光谱的形成主要是分子在连续的红外线辐射作用下，物质由于其本身的个性特质由官能团来吸收一部分辐射来获取能量，以能量为基础带动全身振动，从初级形态发展到高级形态实现质的飞跃保持激发状态，这样便形成了红外吸收光谱形成的整个过程。

根据红外吸收光谱特有的形成特点，在实际生产实践中可以进行分子量的物质组成基础成分分析，完成对组成物质的定量分析。

不同物质对近红外光谱辐射吸收的程度不同，但是总体而言在这一区域是有吸收的，牢牢把握这一关键点进行物质组成分析，达到实验分析目标。

二、样品选择选择的样品要尽可能地齐全，保证样品具有代表性，样品选择是充分考虑各种相关因素。

选择大豆样品时，要在不同的地区进行收集，不同土壤生长的大豆进行收集，还有就是不同种类的大豆样品收集，本次研究样品收集一共960份。

样品收集完毕，利用科学的方法进行化学分析，对大豆物质成分有效检测，分析大豆的油脂含量和水分含量。

研究时选取油脂含量和水分含量在一定范围的具有可研究性的大豆样品，其中油脂含量控制在百分之十七到百分之二十三之间，水分含量控制在百分之八到百分之十三之间，一共选择出380份合适的大豆样品作为本次研究对象。

基于近红外光谱技术的粮食品质检测研究粮食是人类生存和发展的基石，也是人类食品安全的重要组成部分。

粮食品质检测作为粮食生产和贸易中不可或缺的环节，一直以来受到各界的广泛关注。

传统的粮食品质检测方法大多采用化学分析、物理测试、显微镜观察等手段，虽然这些方法能够对粮食的营养成分、品质指标、杂质含量等方面进行评估，但存在昂贵、复杂、低效等缺点，同时对检测样品的破坏性比较大。

随着近红外光谱技术的研究和发展，该技术被应用于农产品品质检测中，并因其非破坏性、快速、准确、全面等优点而得到了广泛的应用。

一、近红外光谱技术的原理近红外光谱技术是一种基于光谱学的分析技术，它是通过检测样品所发出或吸收的近红外波段的辐射光谱，对样品的信息进行检测和分析。

在近红外光谱仪中，光源会发出近红外波段的光线照射到样品上，样品在吸收或反射这些光线之后，再由检测器测量样品的反射或透射强度，并将测量结果转换成样品的信息。

由于每种组成物质的光谱特征是独特的，因此，近红外光谱技术能够对不同组成物质的光谱进行分析，实现对样品中主成分、微量成分、杂质等信息的快速、准确检测。

二、近红外光谱技术在粮食品质检测中的应用近年来，近红外光谱技术在粮食品质检测中得到了广泛应用。

其主要原因在于该技术能够对粮食的多种品质指标进行准确、快速检测，并且不破坏样品从而具有实用性。

下面我们将分别从粮食成分分析、品质检测和杂质检测三方面介绍近红外光谱技术在粮食品质检测中的应用。

1. 粮食成分分析粮食成分包括淀粉、蛋白质、脂肪等，这些成分的含量对于粮食品质的评估至关重要。

近红外光谱技术可以对粮食成分进行快速检测，且具有高准确度和稳定性。

例如，在小麦中，通过近红外光谱技术可以检测出小麦的蛋白质含量、淀粉含量、水分含量、硬度等多种品质指标，而在玉米中则可以对脂肪含量、淀粉含量等进行检测。

2. 粮食品质检测在粮食品质评估中，颜色、外观、质量、口感等是非常重要的品质指标。

近红外光谱技术可以检测出粮食的多种物理和化学特性，因此也逐渐成为粮食品质检测中的重要手段。