近红外光谱分析技术简介

与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术具有诸多优点，它能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，即可完成其多项性能指标的测定（最多可达十余项指标）。

光谱测量时不需要对分析样品进行前处理；分析过程中不消耗其它材料或破坏样品；分析重现性好、成本低。

1 近红外光谱分析技术的特点
1.1 无前处理、无污染、方便快捷
近红外光线具有很强的穿透能力，在检测样品时，不需要进行任何前处理，可以穿透玻璃和塑料。

包装进行直接检测，也不需要任何化学试剂。

和常规分析方法相比，既不会对环境造成污染，又可以节约大量的试剂费用。

近红外仪器的测定时间短，几分钟甚至几秒钟就可完成测试，并打印出结果。

1.2 无破坏性
无破坏性是近红外技术一大优点，根据这一优点，近红外技术可以用于果蔬原料及成品的无损检测。

在果品储藏库中安装近红外装置，能够实现果蔬的自动检测，节省大量的人力和物力。

1.3 在线检测
由于近红外技术能够及时快捷的对样品进行检测，在生产中，可以在生产流水线上配置近红外装置，对原料和成品及半成品进行连续再现检测，有利于及时地发现原料及产品品质的变化，便于及时调控，维持产品质量的稳定。

光纤导管和光纤探头的开发应用使远距离检测成为现实。

且远距离检测技术特别适用于污染严重、高压、高温等对人体和仪器有损害的环境应用，为近红外网络技术的发展奠定了基础。

1.4 多组分同时检测
多组分同时测定，是近红外技术得以大力推广的主要原因。

在同一模式下，可以同时测定多种组分，比如在测小麦的模式中，可以同时测定其蛋白质含量、水分含量、硬度、沉淀值、快速混合比等指标，这样大大简化了测定操作。

不同的组分对测定结果都有一定的影响，因为在测定过程中，其它组分对近红外光线也有吸收。

1.5 测定速度快
近红外光谱的信息必须由计算机进行数据处理及统计分析一个样品取得光谱数据后可以立即得到定性或定量分析结果，整个过程可以在不到2 min内完成而且可以通过样品的一张光谱计算出样品的各种组成或性质数据。

1.6 投资及操作费用低
近红外光谱仪的光学材料为一般的石英或玻璃仪器，价格低、操作空间小，样品大多数不需要预处理，投资及操作费用较低而且仪器的高度自动化降低了操作者的技能要求。

2 近红外光谱分析技术的缺点
当然，近红外光谱分析也有其固有的缺点：首先，它的测试灵敏度比较低，相对误差比较大；其次，由于是一种间接测量手段，需要用参考方法（一般是化学分析方法）获取一定数量的样品数据，因此测量精度永远不能达到该参考方法的测量精度，建立模型也需要一定的化学计量学知识、费用以及时间；而且，近红外光谱的测量范围，只适合对含氢基团的组分或与这些组分相关的属性进行测定，而且组分的含量一般应大于0.1%才能用近红外进行测定。

对于经常的质量监控是十分经济且快速的，但对于偶然做一两次的分析或分散性样品的分析则不太适用。

因为建立近红外光谱方法之前，必须投入一定的人力、物力和财力，才能得到一个准确的校正模型。

3 近红外光谱分析技术注意事项
近红外分析技术的一个重要特点就是技术本身的的成套性，即必须同时具备三个条件：①各项性能长期稳定的近红外光谱仪，是保证数据具有良好再现性的基本要求；②功能齐全的化学计量学软件，是建立模型和分析的必要工具；③准确并适用范围足够宽的模型。

这三个条件有机结合起来，才能为用户真正发挥作用。

因此，在购买仪器时必须对仪器提供的模型使用性有足够的认识，特别避免个别商家为推销仪器所做的过度宣传的不良诱导，要对厂家提供模型与技术支持情况有详细了解。

近红外分析技术分析速度快，是因为光谱测量速度很快、计算机计算结果速度也很快的原因。

但近红外分析的效率是取决于仪器所配备的模型的数目，比如测量一张光谱图，如果仅有一个模型，只能得到一个数据，如果建立了10种数据模型，那么，仅凭测量一张光谱，可以同时得到10种分析数据。

在定标过程中，标准样本数量的多少，直接影响分析结果的准确性。

数量太少，不足以反映被测样本群体常态分析规律，数据太多，工作量太大。

另外在选择化学分析的样本时，不仅要考虑样品成分含量和梯度，同时要考虑样本的物理、化学、生长地域、品种、生长条件及模物学特性，以提高定标效果。

使定标曲线具有广泛的应用范围，对变异范围比较大的样本可以根据特定的筛选原则，进行多个定标，以提高定标效果及检验的准确性。

一般来讲，单类纯样本由于样本性质稳定，含化学信息量相对少因此定标相对容易，如玉米、小麦、大豆等纯样。

混合样本样品信息复杂，在本谱区会引起多种基团谱峰的重叠，信息解析困难、定标困难，如畜牧生产中的各种全价饲料、配合饲料、浓缩饲料等。