近红外光谱技术在农产品品质检测中的应用探究

摘 要：本文将从当前近红外光谱技术的概况出发，对检测农产品品质中近红外光谱技术的主要应用进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，更好地运用近红外光谱技术。

关键词：品质检测；农产品；近红外光谱

0 引言

近红外光谱技术具备测量便捷、维持样品原样、测量迅速等多种优点，这使其得到了农产品、化工产品、药物、食品等领域定量分析、定性分析的广泛应用。伴随近红外光谱技术几十年的发展，当前的近红外光谱技术已经逐渐趋于成熟，能够成功地对大量农作物样品展开快速地分析，检测其品质、营养含量等。因此，研究检测农产品品质中近红外光谱技术的主要应用具有一定现实意义。

1 当前近红外光谱技术的概况

所谓近红外光谱技术，简称NIRS技术，充分集合了化学计量技术、计算机技术、光谱分析技术以及现代电子技术，属于先进的一种光谱技术。近红外光谱技术经常使用的测量方法包括反射透视法、漫反射法、透视法等，借助这三个技术，能够对不同类型的样品进行测定，测量的状态包括液体、浆糊状固体、块状、粉末状等。由于外部环境、内部环境对近红外谱带造成的影响相对较小，使得近红外光谱技术能够在各种环境下开展分析与测试的工作。在开展检测工作时，先把具备代表性的对应样品收集到一起，采集其光学数据，随后借助常规化学方法测量样品自身的化学成分，借助数学方法来关联检测数据与光谱数据，转换光谱数据后结合化学测定值开展回归计算，最后获得相应定标方程并构建数学的模型。

2 检测农产品品质中近红外光谱技术的主要应用

2.1检测蔬菜水果的品质

学者金同铭借助近红外光谱技术对各个品种大白菜营养成本进行了测定，包括维生素C、还原糖、粗蛋白等，结果显示，近红外光谱技术检测出的结果和化学测试的结果十分近似，营养成分的测定精度与准确性相差无几。张德双通过近红外光谱技术由外到内对五种大白菜进行了分别测试工作，发现叶片中含有干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、维生素C、还原糖等多种营养成分，然后分析了每个营养成分分布于大白菜叶片的具体规律，筛选并鉴定了大白菜品质。另外，部分学者还借助近红外光谱技术对西红柿开展了非破坏性检测，成功检测出抗坏血酸、琥珀酸、柠檬酸、果糖、蔗糖等不同营养成分的含量，隨后又检测出南瓜的维生素E与胡萝卜素含量。

2.2检测饲料的品质

对于饲料营养成分检测，近红外光谱技术具有较多的应用。国外学者Norris结合多元回归法与近红外光谱技术对饲料中的干物质、洗涤纤维、粗蛋白等进行了测定。学者Reeces借助近红外光谱技术对玉米饲料当前营养成分含量进行了全面检测，包括乳酸、丁酸、丙酸、干物质、pH值、洗涤纤维、粗蛋白质等。在国内，学者刘志华通过近红外光谱技术对豆粕中玉米粉混入含量进行了测定，杨树明借助近红外光谱技术对青贮饲料的品质展开了快速测量，苏彩珠则利用近红外光谱技术进行了饲料品质的快速检测与定量分析，王文杰通过近红外光谱技术有效检测了预混饲料中含有的土霉素、维生素A等，丁丽敏借助近红外光谱技术预测并定标了玉米、豆粕、鱼粉中氨基酸的具体含量。

2.3检测粮油作物的品质

在上个世纪的六十年代初期，美国农业部开始将近红外光谱技术应用到谷物脂肪、蛋白质、水分等方面的测定，并大力开展农牧产品综合品质运用近红外光谱技术的研究[1]。相关学者经过一系列研究后，使农牧产品品质测定得以实现。在1982年，美国谷物协会通过了小麦蛋白质检测运用近红外光谱技术的规范，详细规定了面粉、小麦的水分含量与蛋白质用近红外光谱技术测定的流程。在国内，近红外光谱技术检测粮油作物品质的研究也较为活跃，能够对小麦、玉米、谷子的脂肪、氨基酸与蛋白质等多种成分进行有效测定，其中，学者李大群借助漫反射法成功运用近红外光谱技术测定小麦与大豆含有的蛋白质，彭玉奎通过近红外光谱技术测定了小麦子粒的赖氨酸、粗纤维、粗蛋白、水分等含量。由此不难看出，借助近红外光谱技术对粮油作物的品质进行快速测定，能够满足初选育种材料的初选工作需求，促进我国粮油作品的品质不断改良。

2.4检测食品的品质

对于食品来讲，近红外光谱技术能够有效地对奶制品、奶、蛋、肉、鱼等食品的氨基酸、蛋白、脂肪酸含量进行检测。与此同时，在生产啤酒的过程中，通过近红外光谱技术能够对啤酒发酵时的糖分与酒精含量进行在线检测。除此之外，人们还把近红外光谱技术应用到茶叶、烟草的测定成分和分析品质工作中。

2.5检测甘蔗的品质

近些年，甘蔗品质分析方面也大量运用了近红外光谱技术，包括糖厂原料甘蔗品质管理、甘蔗无性系选育种分析等。国外大量产糖国都已经借助近红外光谱技术分析甘蔗的品质。在国内，学者黎庆涛通过近红外光谱技术分析了白砂糖的样品，深入研究了制糖工业运用近红外光谱技术的方法[2]。卢家炯客观、全面地评述了制糖工业运用近红外光谱技术的最新动态。梁新泉采用化学计量法与近红外光谱技术开展了混合制蔗糖含量的定量分析。卢登军则使用近红外光谱技术对清汁、混合汁中的还原糖含量进行了测定。另外，杨采钰还对糖厂中间制品使用近红外光谱技术测定展开了一系列研究。

3 结语

总而言之，研究检测农产品品质中近红外光谱技术的主要应用具有重要的意义。相关人员应对当前近红外光谱技术的概况有一个全面了解，能够把近红外光谱技术有效应用到检测蔬菜水果、饲料、粮油作物、食品、甘蔗等农产品品质中，不断提高农产品的整体质量，从而促进国内农产品的快速发展。

参考文献

[1]陈瑞，陈晔，谷源涛，等.基于近红外光谱与光电容积脉搏波技术的毛细血管再充盈时间测量仪的设计与开发[J].中国医疗设备，2019，34（02）：28-30.

[2]吕雪娟，顾蔚蓝，区伟珍.近红外光谱技术在广东地区不同类型土壤有机质、总氮、水分含量和pH值的测定研究[J].光谱学与光谱分析，2018，38（S1）：391-392.

作者简介：

胡延勋（1981.12.20）；性别：男，籍贯：河南省宝丰县，学历：硕士，毕业于天津科技大学；现有职称：农艺师；研究方向：农学