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1 介紹

酸奶是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而價(jià)格相對(duì)低廉的多功能食品。每日有大量酸奶產(chǎn)品流向市場(chǎng)，因而對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行快速檢測(cè)十分必要。但因取樣化驗(yàn)所需時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性比較差，大大影響了生產(chǎn)效率。近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用將大大縮短酸奶養(yǎng)分測(cè)定的時(shí)間，使走進(jìn)工廠生產(chǎn)線、檢測(cè)線，推動(dòng)現(xiàn)代食品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。近紅外光譜定量分析模型建成之后，酸奶產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)不需要再增加資金投入，節(jié)約了費(fèi)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

近紅外光譜主要是由于分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)吸收特定波長(zhǎng)的近紅外光產(chǎn)生的。近紅外光譜記錄的是分子中單個(gè)化學(xué)鍵的基頻振動(dòng)倍頻和合頻信息，測(cè)量的主要是含氫基團(tuán) X-H 振動(dòng)的倍頻和合頻吸收。因此通過(guò)掃描樣品的近紅外光譜，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的振動(dòng)信息。使用近紅外光譜儀掃描樣品，獲得酸奶的近紅外光譜圖，將光譜圖與化學(xué)測(cè)定值一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)手段對(duì)近紅外光譜進(jìn)行處理，建立待測(cè)成分含量的定標(biāo)模型，從而實(shí)現(xiàn)利用近紅外分析方法同時(shí)對(duì)酸奶的脂肪、蛋白質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行快速測(cè)定。

ProxiMate

ProxiMate 是一種適用于乳制品行業(yè)的旁線近紅外光譜儀器，具有可靠耐用、設(shè)計(jì)緊湊和使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。它能減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間，對(duì)批次抽樣進(jìn)行快速的質(zhì)量控制。測(cè)量附件采用標(biāo)準(zhǔn)樣品杯，并搭配透反射蓋，一起用于進(jìn)行酸奶的透反射測(cè)量，保證光譜的穩(wěn)定。

▲ProxiMate

2 建立相關(guān)參數(shù)的定標(biāo)模型

• 隨機(jī)選取酸奶樣品并掃描樣品，得到樣品近紅外吸收光譜，測(cè)量結(jié)果顯示圖譜重復(fù)性好，穩(wěn)定性高。

▲酸奶樣品近紅外光譜圖

• 模型建立及模型評(píng)價(jià)

▲脂肪的化學(xué)值與預(yù)測(cè)值的相關(guān)關(guān)系圖

▲蛋白質(zhì)的化學(xué)值與預(yù)測(cè)值的相關(guān)關(guān)系圖

▲干物質(zhì)的化學(xué)值與預(yù)測(cè)值的相關(guān)關(guān)系圖

酸奶中脂肪，蛋白質(zhì)，干物質(zhì)的實(shí)際測(cè)量值和預(yù)測(cè)值具有較高的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù) R2 都達(dá)到 0.95 以上，三個(gè)指標(biāo)的偏差值 SEC 分別為 0.03,0.03,0.07。

3 總結(jié)

各項(xiàng)指標(biāo)近紅外光譜與原始化學(xué)測(cè)試的含量之間都具有較好的相關(guān)性，模型誤差也滿足日常的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用于生產(chǎn)過(guò)程工藝控制的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可快速，準(zhǔn)確出具數(shù)據(jù)，降低了檢測(cè)壓力和檢測(cè)時(shí)間，有效提高工廠生產(chǎn)效率。