摘要：近红外光谱技术是近几年发展起来的一种快速检测技术，目前在很多领域已有较广泛的应用。自从使用近红外光谱技术和多元线性回归分析测定水分、蛋白质和脂肪的含量取得成功后，推进了人类对于近红外技术的应用研究．由于近红外谱区的信息量较为丰富，且近红外技术本身具有无污染、无前处理、无破坏性、在线检测及多组分同时测定等优点，因此在食品、医药、化工、石油等领域获得了空前的发展。本文介绍了近红外光谱技术的特点，分析了近红外技术在食品和农产品品质检测中的应用。
关键词：近红外光谱分析；食品药品；检测
一、近红外光谱技术的特点
1、良好的传输性能。近红外光谱具有测试速度快的特点，这就取决于近红外光在光导纤维中传输性能优良的特点，因此在进行近红外光谱分析时可以采用多通道检测的方法，有利于缩短在进行光谱分析时的测试周期。
2、无损的检测手段。近红外光谱分析技术中有一项非常重要的特点，就是对检测物品的外观与内部都没有损伤性，在进行食品药品检测中，可以达到更高的精准性，并且因此技术特点，近红外光谱分析技术还可以应用与活体检测中，其也被称为无损检测技术。
3、快捷的分析速度。利用近红外光谱分析可以通过建立校正模型使其对需要检测的样品不需要进行预先处理，并且在进行检测时不需要单一的进行光谱分析，可以一次性进行多组的样品检测，这就在很大程度上提高了检测效率，并且应用近红外光谱分析测量时，时间一般是控制在1min 之内，相较于传统的检测手法，其具有极快的速度与效率。
4、用于测试样品的形态广、适用性强、对环境的要求低。在应用近红外光谱分析技术进行检测时，其对样品的物理形态没有固定的要求，因此，对样品液态、固态、胶状、半固态等都可以通过测样器具进行直接测量，这种方式有效的简化检测步骤，对食品与药品的生产效率有很大的帮助。
二、近红外技术在食品和农产品品质检测中的应用
由于近红外测定方法具有方便快捷、无污染的特点，其在食品和农产品分析中获得了广泛的应用，食品和农产品加工过程中的成分分析、品质检测以及在线品质监测与控制，是质量管理和市场选择的需要，而品质检测和在线监测与控制往往是基于成分分析之上的。常规化学分析具有较高的准确度和可靠性，而且还是许多近代仪器分析技术的基础。但是，无论是化学分析还是仪器分析，其试样的前处理、实验本身的耗时性以及对物料的破坏性又是许多场合所不允许的．例如：小麦和油菜籽按品质分仓输运，用标准化学分析测定小麦中蛋白质需2h，测定油菜籽中油脂含量需18h，测定赖氨酸含量大约需要两天，而卡车的卸货时间仅需5min。货车到站后，用化学分析鉴定其品质，再进行按质分仓，需要很长的等待时间，在管理环节上必将出现很大的不合理性。近红外技术则能以它的快速、准确和实时性，及时反馈有关信息，弥补这一缺陷，因此受到许多行业研究者的青睐。在乳制品行业中，随着人类生活水平的提高，奶制品在人类生活中的地位越来越重要。正确、快速的成分测定不仅可以为奶制品的加工过程提供适时指导，还可以为动物的优良培育提供参考．近红外光谱在奶制品工业中早期的应用是分析干燥后的奶制品、测定奶粉中的蛋白质、水分、脂肪和乳糖含量，后来又推广到半干奶酪的分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆奶酪和奶粉加工者采用近红外光谱监控加工过程中液体奶制品在进入蒸发系统时脂肪和水分的损失，从而进行现场调控，优化干燥过程，提高效率，以得到湿度和成分合适的奶酪和奶粉．
近红外光谱在液体牛奶研究中的应用，当时，传统的化学分析检测碰到了奶制品易变质的问题，且需要采集样本带到实验室来分析，这样不仅耗时耗力，还要受到地点的限制．采用近红外光谱及多元校正方法建立不同地方、不同培育类型奶牛牛奶中脂肪总量、固体、蛋白质和乳糖含量的校正模型，结合光纤技术，就可对奶制样品进行实时在线检测，为动态控制牛奶产品的质量提供了一种新的检测方法．
从近红外技术应用于食品和农产品研究的发展历史来看，世界各国将近红外技术用在了各种可能的食品和农产品的成分分析方面：面粉加工中的淀粉损失分析，油料作物中的油脂含量测定，大豆中的植物蛋白含量测定，啤酒中的酒精含量测定，酒中的酒精和糖分测定，烟叶中的糖、碱、多酚含量测定以及蛋黄酱中的油和蛋含量测定，洋葱中的干物质含量测定以及牛奶中的脂肪、蛋白质等的测量。
三、近红外光谱在制药工业及临床医学中的应用
由于药物加工过程自动化程度的提高，药物的制备是通过混合、加工、成型及包装等一系列过程统一完成的。这就要求在每一步加工过程中都必须对所有组分进行全面表征，因为任何疏失的操作都可能带来很严重的后果。传统的分析方法需要将样品取出带到实验室进行分析，然后将信息反馈回生产车间控制加工过程。由于分析速度慢且常常需要使加工停止下来，这就大大减慢了生产速度。一些固体药剂生产车间是将一整批粉末混合物或颗粒压片封入胶囊，然后随机抽出一些片剂或胶囊进行分析表征的。如果此样品不合格，则整批产品报废，这将会带来巨大的经济损失。近红外光谱仪由于具有体积小，分析速度快及受温度、压力和振动等外界因素影响小的特点，可以安装在药物生产流水线上，直接非破坏性地监测每一步加工过程中各个组分的含量和性质，及时发现问题，进行调整，从而避免整批产品的损失．近红外光谱可以在一秒钟内甚至几分之一秒内完成一个片剂的扫描，因而它可以在很短时间内监测大量的药剂，从而保证整批产品的质量。另外，近红外光谱仪还可以随时监测加工过程中可能引入的各种污染物．由于快速、非破坏性的特点，它几乎不影响药物的生产速度，同时还能进行全面的质量监控。要解决这些问题，应借助现代科学鉴定手段，即合理的植物分类学方法，显微鉴定方法与理化鉴定方法，将经验的与现代的方法相结合，建立简便、快速、直观的方法，才能保证中药材的质量和用药安全有效。近红外方法相对来说更加快速、简便．在基原上具有疏远亲缘关系的药材或其混伪品，无论其外形如何近似，由于基原远缘、遗传特性显著相异，在理化性质上均有较大的不同，这会导致含氢基团的倍频与合频振动频率的不同，反映在近红外图谱上就是峰位、峰数及峰强的不同，成分差异越大，近红外图谱的特征性越强。采用峰位鉴别法和聚类方法就可以对这一类中药材进行正确鉴别。
近红外光谱分析技术在国内外都受到了广泛的重视，在现代科学技术的不断发展下，近红外光谱分析也不断走向完善。作为一种先进的检测技术，其在食品药品的检测中的应用弥补了原有的检测技术上的不足，使食品药品的检测走向高质、高效、高精度的方向，为我国的食品药品的质量安全提供了可靠的保障。
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论文作者:胡帅鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/11/16
标签：光谱分析论文; 光谱论文; 技术论文; 含量论文; 加工论文; 奶制品论文; 样品论文; 《基层建设》2018年第26期论文;