第十章 近红外光谱技术.ppt

一、近红外光谱分析技术发展历程 １．近红外光谱分析技术（Near infrared reflectance spectroscopy，简称NIRS）简介 　是20 世纪80 年代兴起的一种新的成分分析技术。该技术首先由美国农业部（USDA）的Norris开发，最早用于谷物中水分、蛋白质的测定。20世纪80年代中后期，随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入，加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善，促进了近红外光谱分析技术的极大发展。 二、近红外光谱分析技术优越性 由于现代NIRS分析技术所独具的特点，NIRS已成为近年来发展最快的快速分析测试技术，被广泛应用于各个领域，特别是欧美及日本等发达国家，已将许多近红外光谱法作为标准方法。尽管NIRS技术在饲料工业上的应用起步较晚，但越来越被人们所重视。 二、近红外光谱分析过程 一、近红外分析技术的基本原理 　　?近红外光谱的波长范围是780～2500nm，通常分为近红外短波区（780～1100nm，又称Herschel光谱区）和近红外长波区（1100～2500nm）。  一、近红外分析技术的基本原理 一、近红外分析技术的基本原理 　　近红外光谱源于有机物中含氢基团，如OH、CH、NH、SH、PH等振动光谱的倍频及合频的吸收，以漫反射方式获得在近红外区的吸收光谱，通过主成分分析、偏最小二乘法、人工神经网等化学计量学的手段，建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型，从而实现用物质近红外光谱信息对待测成分含量的快速计算。 一、近红外分析技术的基本原理理 NIR技术是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的间接分析方法。 １.定标 2.近红外光谱分析过程： １)标样筛选 二、近红外光谱分析过程 二、近红外光谱分析过程 二、近红外光谱分析过程 三、近红外光谱法的特点 三、近红外光谱法的特点 三、近红外光谱法的特点 一、常规成分的检测 一、常规成分的检测 一、常规成分的检测 二、氨基酸的检测 目前，我国科研工作者在这方面作了大量的实验研究。测定了小麦麸中赖氨酸、精氨酸、苏氨酸、亮氨酸、组氨酸的定标，相关系数在0.84～0.97之间。利用NIRS技术测定饲料原料氨基酸含量，具有快速、准确、成本低的特点。 三、矿物质和维生素的检测 1.矿物质和维生素的检测?NIRS技术是通过分子吸收光谱进行检测的，通过其与有机物质结构的联系，可以检测饲草中的矿物质含量，但其应用在微量矿物质的检测还是一项新兴技术，直到2004年Cozzolino等首次对白苜蓿和紫花苜蓿两种豆科植物进行了Na、S、Cu、Fe、Mn、Zn和B的测定。 三、矿物质和维生素的检测 　维生素分子中含有的含氢基团使理论上应用NIRS技术检测其含量成为可能。我国最先应用NIRS检测了饲料中的维生素含量，王文杰曾用NIRS技术对预混料中维生素A、喳乙醇、土霉素的检测进行研究，证明NIRS是一种有应用价值的监测手段。 四、饲料品质的评价 1.饲料品质的评价??? 通过分析饲料组织结构的直接方法和从动物排泄物中预测饲粮品质的间接方法，检测饲料中的主要指标，例如粗蛋白、消化率、酸性纤维、中型纤维、丹宁酸和矿物质等,来综合评价饲料的营养价值。 五、NIRS法应用前景与存在问题 五、NIRS法应用前景与存在问题 五、NIRS法应用前景与存在问题 思考题 １.近红外的光谱波段区域。 ２.NIR技术测定饲料养份含量的基本原理、应用及存在的主要问题。 ③同时,许多饲料厂还没有能力购买NIRS分析仪器，有些饲料厂虽然拥有自己的NIRS分析仪器，却没有能力建立可靠的定标方程，在一定程度上也限制了NIRS技术的推广。 * 饲料分析及饲料质量检测技术教学课件 * 动物科学专业用 第十章 现代近红外光谱分析在饲料工业中的应用 杨胜 主编 目 的 要 求 1.掌握NIR技术测定饲料养份含量的基本原理、应用及存在的主要问题 2.了解NIR分析技术的特点 内 容 第一节 概述 第二节 近红外光谱分析技术 原理及在饲料工业中应用 第一节　概　　述 一、近红外光谱分析技术发展历程 二、近红外光谱分析技术优越性 第二节 近红外光谱分析技的原理 一、近红外光谱法的基本原理 三、近红外光谱法的特点 １．近红外光谱法的基本原理 １．近红外光谱法的基本原理 2500nm 1100nm 780nm 应用一套定标用样品，根据其化学测定值和特征波长处的吸光度值，应用多元回归计算出定标方程的系数，即求出定标方程。