2016年12月
近红外光谱技术在婴幼儿食品检测中的应用进展
近红外光谱技术在婴幼儿食品检测中的应用进展
于清丽1,2,3
占春瑞2,3刘妍耿响23刘云海1*
（1.东华理工大学化学生物与材料科学学院，江西南昌330013； 2.江西出人境检验检疫局综合技术中心，江西南昌330038； 3.江西省红外光谱应用工程技术研究中心，江西南昌330038）
摘要：本文介绍了近红外光谱技术的发展历程、原理和特点，综述了近红外光谱技术在婴幼儿食品检测方面的应用，并展望了近红外光谱技术在婴幼儿食品快速检测领域的应用前景。
关键调：近红外光谱技术婴幼儿食品检测应用
1前言
婴幼儿食品是一类专门供给0到36个月婴幼儿的食品，包括婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品以及婴幼儿断奶期食品“"2)。婴幼儿配方食品是以乳类蛋白制品和大豆蛋白制品为主要原料，维生索、矿物质或其他物质为辅料，仅用物理方法生产加工制成的液态或分装产品()。与其它生长期食品不同的是，婴幼儿食品营养成分的选择和配比是根据婴幼儿的生长需求所设计的，对婴幼儿终身的体格和智力生长至关重要。
婴幼儿食品安全是国家食品安全工作的重要组成部分。自“阜阳奶粉”、“三聚氰胺”等食品安全事件曝光之后，婴幼儿食品的营养健康和质量安全问题引起了社会各界的广泛关注。为此，国内外许多研究学者相继开展了对要幼儿食品成分的检测。目前，检测婴幼儿食品成分的常用方法有高效液相色谱法、气相色谱法以及质谱等[4-6]，然而，这些方法具有分析时间长、仪器昂贵、前处理复杂等缺点。近红外光谱技术由于具有检测速度快、操作简单、不破坏样品、可多指标同时检测、可现场或在线检测等优点，可广泛用于婴幼儿食品中的有效成分检测。本文主要介绍近红外光谱技术在各种要幼儿食品检测方面的应用及其进展。
2近红外光谱技术简介
近红外光是指介于可见光区和中红外光区之间的电磁辐射，波长范围在780~2526nm之间，习惯上又将近红外光分为近红外长波（1100~2526nm）和近红外短波（780~1100nm）。当一束近红外光穿过样品时，被照射样品的分子吸收辐射光中某些频率波段的光，引起样品分子中化学键的振动，从而产生吸收光谱，近红外光谱分析技术是利用化学计量学方法建立样品的近红外吸收光谱与样品中某类物质的数学关系，根据建立起的数学关系实现对未知样品中该物质的定性或定量的快速分析。
2.1近红外光谱技术的发展历程
近红外光谱技术的发展大致可分为以下三个阶段。
万方数据
41
第一阶段，近红外光谱的初步认识。早在1800 年，英国天文学家WilliamHerschel发现了近红外光谱区，这是人们首次认识非可见红外光谱区。在20世纪 30年代，红外光谱分析技术主要应用于分子结构理论的研究。由于近红外光谱区的重叠严重且不连续，对被测物的含量、组分等相关信息的提取具有一定的难度，使得人们对近红外光谱区的研究和应用较少。
第二阶段，经典近红外光谱技术的实际应用。20 世纪50年代，美国Beckman仪器公司关于近红外光诺应用方面做了很多研究，使得红外光谱仪的电源更加稳定，光子探测器的灵敏度更高，并且使用了信号放大器和微型计算机处理技术，大大提高了红外光谱仪的分辨率，红外光谱仪的发展使得人们重新关注具有特殊信息特征的近红外光谱区。Norris提出了多元线性回归算法，将其应用于近红外光谱定标模型的建立和光谱信息提取、解析等方面，并研制出世界上第一台近红外光谱扫描光谱仪，使得近红外光谱技术在农副产品检测中得到广泛应用(7-12)。
第三阶段，现代近红外光谱技术的应用。20世纪
.80年代.随着计算机技术的迅速发展，化学计量学和分析仪器数字化得到了相应的推进，应用化学计量学方法很好的解决了光谱背景干扰和信息提取等方面的难题，使得人们重新认识了近红外光谱的应用价值。由于近红外光在光纤传输中具有良好的特性，近红外光谱在在线分析方面也取得了良好的进展，从此近红外光谱技术进人了一个快速发展的时期[13.14]。
2.2近红外光谱技术的特点
近红外光谱技术是一种较为理想的现代分析方法，与传统的分析技术相比，具有诸多优点。
(1)分析速度快。光谱的采集过程一般可在几分钟或者更短的时间内即可完成；
(2)分析效率高。通过一张光谱数据和已建立的多个校正模型，可以同时测定样品的多种组成及性质，可以大大简化实际操作；
(3)无损检测样品。使用近红外光谱分析样品过程中，样品从表观到内部基本不会受到损坏；