近红外光谱技术在食用油检测中的应用
2022-11-19
来源:布克知识网
直击高新技术Technology Application-科技应用 百家争鸣 近红外光谱技术在食用油检测中的应用 何文河南护理职业学院 摘要:本文介绍了近红外光谱分析技术在食用油品质检测中的应用和原理,以及该技术未来广阔的发展前景和 趋势。 关键词:近红外光谱食用油 前言 软件和被测物质的各种性质或浓度分析模 豆中的氨基酸和脂肪酸的含量。赵龙莲等用 中国食用油消费居世界第一位,是食 型成套近红外分析技术等。经过对这种模型 傅里叶变换近红外光谱法测定完整的单粒 用油消费大国。植物油中含有人体不能合成 的校正,就可以根据被测样品的近红外光 玉米中油分的含量。李娟等人采用近红外光 又不可缺少的营养成分,例如人体必需的脂 谱,快速计算出各种数据。建立被测样品成 谱结合SIMCA模式识别方法对植物油脂进 肪酸等。植物油种类不同营养价值不同,价 分的模型时,主要用到的校正方法有多元线 行分类识别,研究区分花生油、大豆油、棉籽 格差异较大,一些生产商为谋取暴力在高价 性回归法(芝麻油以及棕榈油等七 MLR)、主成分分析法(PCA)、偏最 油、菜籽油、米糠油、植物油中掺入廉价植物油,例如在芝麻油中 小二乘法(PLS)、人工神经网络法(ANN)。 种植物油脂的测定方法。结果显示,SIMCA 掺入棉籽油,大豆油,棕榈油等,从而降低成 可以对七种植物油脂分别聚类并识别,主成 产成本,谋取利润。有些厂家甚至将有毒物 质(矿油,桐油或大麻油)和过期油掺入合格 二、近红外光谱分析技术特点 分数分别为9、5、8、5、6、2gU9时,各种油脂的 近红外光谱是一种间接分析技术,具 SlMCA分析的分类精度均为1OO%,验证识 油中以次充好。掺伪植物油不仅影响卫生品 体的分析过程主要包括以下几个步骤:①选 别准确率1∞%。 质和营养价值,还危害消费者健康。为保护 择有代表性的样品并测量其近红外光谱;② 合法生产经营者和消费者利益,必须加强植 采用标准或认可的参考方法测定所关心的 四、近红外光谱分析技术的展 物油品质的鉴别和检测。 组分或性质数据;③将测量的光谱和基础数 望 近红外光谱分析技术是2 1世纪引入我 据,用适当的化学计量方法建立校正模型; 尽管目前近红外光谱分析技术还存在 国的一种新兴的、节能环保、方便快捷、无 损检测技术。近红外光(near infrared,NIR) 是介于可见光(VIs)和中红外光(MIR)之间 的电磁波(波长780~2526nm),称为近红外 ④未知样品组分或性质的测定。 近红外光谱技术之所以成为一种快 速、高效、适合在线分析的有利工具,是由 其技术特点决定的。首先它适用的样品范围 广,可以直接测量液体、固体、半固体和胶状 不足,如不同地区的不同单位在近红外仪器 的定标过程中,往往采用各自测定的标样, 不同单位的标样之间有一定的差异,导致 测定的结果也有一定的差异。样品的粒度大 小、均匀程度及装样方法对漫反射测量结果 的精度都有较大的影响,预测能力及预测精 谱学和化学计量学的不断发展,这些问题都 光谱区(NIR)。20世纪80年代,随着计算机技 方法在解决光谱信息提取和消除背景干扰 方面取得的良好效果,使得近红外分析技术 不仅用于农产品、食品和生物科学领域,而 l,。 术、仪器硬件的迅速发展,以及化学计量学 体等不同物态的样品,测量方便,对样品不 需要任何前处理,可进行无损检测:其次它 度有待进一步提高,但随着计算机技术、光 的分析效率高,可进行多组同时测定,并且 根据已建立的相应数学模型得出样品的多 会得以解决。近红外光谱分析技术不仅用在 度快,整个测量过程大多可在1分钟内完成。 质量控制,配以相应的附件或利用专用的在 线分析仪,还可实现在线分析过程的质量监 且还应用到石油化工、烟草、纺织、环保等行 个组分的定性和定量结果:另外它的分析速 工农业生产过程中的检测,包括品质分析和 当面对大量样品(如工业产品),而传统方法 一、近红外光谱分析原理 又不能及时提供可靠数据时,NIR分析却能 控。总的来说,近红外光谱分析技术在我国 有广阔的应用前景,NIRZ作者应大力研究 并推广此项技术。 近红外光谱是由于分子振动(伴随转 快速无误地做到。 动)能级的跃迁而产生的光辐射。该技术是 依据被检测样品中某一化学成分对近红外 种方法。它记录的是分子中单个化学键基频 基团(×一H)振动的倍频和合频吸收。NIR的 辐射源比中红外的能量高得多,而且检测器 三、近红外光谱分析技术在食 光谱区的吸收特性而进行的定量检测的一 用油检测中的应用 近红外光谱可以有效地用于植物油脂 漫反射光谱法测定完整油菜籽含油量、油酸 和硫甙,结果表明,该方法与常规方法有类 振动的倍频和合频信息,主要测定的是含氢 含量的测定。王林友等用傅里叶变换近红外 也具有更高检测效率。这些因素意味着NlR 似的准确性和精确性,其定标方程的决定系 仪器的信噪比值远高于中红外仪器,较高的 数分别为0.9924、0.9942、0.9841。张哗晖等 信噪比意味着样品的观测时间比中红外仪 用傅里叶近红外光谱法对油菜籽三种品质 器短得多。此外,近红外辐射对于样品的穿 性状进行了初步研究。Voor等检测了脂肪 透性也较高,因此样品的前处理较简单。 和食用油的顺式和反式含量的百分率,他们 近红外分析技术是综合多学科(光谱 以纯净甘油三酯为标准,用偏最小二乘法作 学、化学计量学和计算机等)知识的现代分 为化学统计来预测油中的顺式和反式含量。 析技术,包括NIR分析仪、化学计量学光谱 David Pazdernik等用近红外技术分析了大 消费导刊・201 5年1 2FJ刊355