导读
根据朗伯—比尔吸收定律
近红外光是食品术介于可见光和中红外光之间的电磁波,美国ASTM规定近红外光谱范围为780nm~2526nm、及食波数范围为4000cm-1~12820cm-1。品污在这一区域内,染溯一般有机物的源技用近红外光谱吸收主要是含氢基团X-H(主要有0-H,C-H,红外N-H和S-H等)的光谱伸缩、振动、指纹弯曲等引起的图谱倍频和合频的吸收。根据朗伯—比尔吸收定律,食品术随着样品成分组成或者结构的及食变化,其光谱特征也将发生变化。品污几乎所有的染溯有机物的一些主要结构和组成都可以在它们的近红外光谱中找到特征信号。但由于近红外光谱区的源技用谱带复杂、重叠严重,红外无法使用经典的定性、定量方法,必须借助于化学计量学中的多元统计、曲线拟合、聚类分析、多元校准等方法定标,将其所含的信息提取出来进行分析。
近红外光谱技术作为近年来迅速发展起来的一种高新分析技术,在分析技术上与其他技术相比有如下特点:
(1)样品一般不需要预处理。近红外光谱区的信息是分子振动频率的合频和倍频,摩尔吸光系数较小,一般较中红外基频吸收低1~3个数量级,因此样品不需要像中红外或其他分析技术那样进行溶解、消化、萃取等一系列预处理过程,正是这一优点使得近红外技术应用于快速无损分析。
(2)可用于漫反射技术。近红外光谱分析的样品一般不需要经过预处理,样品颗粒大,近红外光的波长远小于颗粒直径,光在样品中传播时散射效应大而且能够穿透到样品内部,携带内部信息,这使得近红外光谱技术可以用漫反射技术对样品直接测定,而漫反射分析的样品可以使形状各异的,如水果、蔬菜、谷物等都可以直接测定,大部分固体样品的在线检测也都选用漫反射技术。这一特点使得近红外分析便于检查样品的各个部位和单籽粒的质量,也非常适合在线分析。
(3)属于绿色分析技术。近红外分析样品不需要化学药品,不会造成环境污染。此外,近红外光光子能量低,为1.65eV~0.5eV,不会对实验者造成伤害。
(4)适用范围广,对所有的有机物几乎都可以用。近红外光谱区的信息是C-H、N-H、0-H等含氢基团的倍频与合频吸收,一次近红外光谱技术可以用于所有与含氢基团有关的样品的化学性质与物理性质分析,一般不用于无机分析。但也有近红外测定无机成分的文献报道,如测定烟草中的总氯,总钾等,近红外光谱中没有这些元素的直接信息,计算利用的是间接信息。
2、近红外光谱分析技术茶叶上应用和在茶叶产地溯源可行性分析
20世纪70年代,日本将近红外光谱分析技术应用于茶叶多种组分的定量分析,如茶多酚、咖啡碱、全氮量、粗纤维等的定量分析。1988年,Hall运用近红外技术分析黑茶的水分含量和茶黄素的含量来判断黑茶的品质。1999年,Schulz曾研究报道用近红外技术分析绿茶的品质参数,建立测定茶多酚、氨基酸、咖啡碱和可可碱的模型。1986年我国阎守和及比利时莫汉斯等用NIRS法与AOAC法比较,分别测定了我国大批不同等级的红茶、绿茶、乌龙茶标准茶样的粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸洗木质素含量,试验表明,两种方法测定的结果具有相似的准确性,而NIRS法准确、快速和自动化程度高。2003年,J.Luypaert等比较了绿茶样品未经处理和粉碎处理两种状态的没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素及抗氧化能力的定标模型(PLS),未经处理的各样品的模型相关性较高,除表儿茶素外,其余均达0.9以上,但在茶叶的定量分析上相关文献较少(J.Luypaert,2003)。1988年,阎守和用NIRS法把一个从来没有人能用仪器测定的“茶的等级”,变成了一个可以用数字表达的参数,并验证了这个参数的可靠性和它的运用范围。2006年,浙江大学何勇等通过WT预处理、采用主成分回归(PCA)和(BP)建立了BP—ANN模型,用于识别不同种类的绿茶。2006年,陈全胜等采用一种近红外光谱结合SIMC模式识别力法对茶叶进行识别与分类。他们选取6500nm~5300nm波长范围内的光谱,通过标准归一化(SNV)预处理后,利用SIMCA的模式识别力法分别为龙井、碧螺春、祁红和铁观音4类茶叶建立了类模型。而针对西湖龙井茶真伪的产地判别上的相关研究较少,而具体到西湖龙井茶叶具体产地追溯的相关研究更是寥寥无几。
近红外在植物产地判别上的文章也有相关报道。目前,用近红外在中草药产地判别方面的研究较多,研究结果比较理想。刘沭华等用红外光谱技术结合模式识别法实现了中药产地的快速鉴别,得到的交叉验证准确率达99%,说明了红外光谱技术进行产地识别的可行性。2006年,史春香等利用近红外方法,结合SIMCA化学计量学方法,建立了来自全国11个省市的黄芪定性分析模型,研究结果表明近红外定性分析模型合理,具有优良的鉴别分类功能。2006年,刘沭华等采用近红外漫反射光谱法获得了来自不同产地的中药材的红外光谱,结合近邻法和多类支持向量机等模式识别技术,对来自4个不同产地的269个白芷样本和6个不同产地的350个野生和栽培丹参样本进行了产域鉴别,得到的交叉验证准确率分别达到99%和95%。因此,近红外指纹光谱法是对植源性食品产地进行追溯的一个有效工具。
声明:本文所用图片、文字来源于《食品及食品污染溯源技术与应用》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系。
相关链接:咖啡碱,氨基酸,茶多酚
大连医科大学附属第一医院 |
首都医科大学附属北京朝阳医院 |
四川大学华西医院 |
重庆医科大学附属第一医院 |
北京医院 |
中国医学科学院阜外医院 |
吉林大学第二医院 |
河南科技大学第一附属医院 |
山西医科大学第一医院 |
中山大学附属第一医院 |
承德医学院附属医院 |
山东省立医院 |
浙江大学医学院附属邵逸夫医院 |
天津医科大学总医院 |
海军军医大学附属长海医院 |
温州医学院附属第一医院 |
深圳市人民医院 |
空军军医大学西京医院 |
蚌埠医学院第一附属医院 |
深圳市第六人民医院(南山医院) |
上海交通大学医学院附属瑞金医院 |
青岛大学附属医院 |
北部战区总医院 |
济宁医学院附属医院 |
福建医科大学附属第一医院 |
烟台市烟台山医院 |
哈尔滨医科大学附属第二医院 |
昆明医科大学第一附属医院 |
山东淄博市第一医院 |
南京鼓楼医院 |
东莞市人民医院 |
新疆医科大学第一附属医院 |
北京京煤集团总医院 |
首都医科大学附属北京潞河医院 |
新疆维吾尔自治区人民医院 |
中南大学湘雅医院 |
广州医科大学附属第一医院 |
北京协和医院 |
江阴市人民医院 |
河北医科大学第二医院 |
中国人民解放军总医院第六医学中心 |
沈阳医学院附属中心医院(奉天医院) |
天津市宁河区医院 |
四川省人民医院 |
邯郸市第一医院 |
潍坊呼吸病医院 |
云南省第一人民医院 |
山西省人民医院 |
内蒙古医学院第三附属医院 |
河北衡水哈励逊国际和平医院 |
海南省人民医院 |
青海省人民医院 |
贵州省人民医院 |
华北理工大学附属医院 |
福建省泉州市第一医院 |
锦州医科大学附属第一医院 |
首都医科大学附属复兴医院 |
淄博市立医院 |
山西省太原市中心医院 |
上海市肺科医院 |
新疆医科大学第三附属医院 |
山西医学科学院山西大医院 |
天津市海河医院 |
战略支援部队特色医学中心 |
河北医科大学第三医院 |
北京积水潭医院 |
无锡市人民医院 |
新疆维吾尔自治区中医医院 |
安徽省胸科医院 |
空军军医大学唐都医院 |
广东省人民医院 |
复旦大学附属华山医院 |
首都医科大学附属北京安贞医院 |
中国人民解放军总医院第一医学中心 |
宁夏医科大学总医院 |
河南省焦作市第二人民医院 |
首都医科大学附属北京同仁医院 |
南方医科大学南方医院 |
南昌大学第二附属医院 |
北京市大兴区人民医院 |
上海交通大学医学院附属新华医院 |
内蒙古自治区人民医院 |
南昌大学第一附属医院 |
中国医科大学附属盛京医院 |
西安交通大学第一附属医院 |
河北医科大学第一医院 |
广西壮族自治区人民医院 |
北京市顺义区医院 |
复旦大学附属中山医院 |
中山大学附属第三医院 |
粤北人民医院 |
首都医科大学附属北京世纪坛医院 |
中国科学院大学附属北京怀柔医院 |
首都医科大学附属北京儿童医院 |
天津市第一中心医院 |
华中科技大学同济医学院附属同济医院 |
兰州大学第二附属医院 |
西藏自治区第二人民医院 |
唐山工人医院 |
中日友好医院 |