布鲁克公司傅立叶变换型近红外光谱仪及其应用简介

结合布鲁克公司的几款新型傅立叶变换近红外光谱仪,重点介绍在化工、制药以及食品饲料等行业的应用。

现代傅立叶变换近红外光谱仪器技术及其应用

现代傅立叶变换技术应用于近红外仪器上是近红外仪器技术发展的一次飞跃,近红外分析技术的应用已从最早的农业、食品品质分析逐步向石油化工、制药、高分子、烟草、微生物发酵、纺织等行业的质量控制、品质保证和在线分析方面拓展,其重要性越来越受到这些行业的重视,逐步成为这些领域的主要质量控制手段。本文主要介绍近红外分析技术的发展、基本原理、现代傅立叶变换近红外仪器技术的特点以及在研究、生产领域中应用。

近红外漫反射光谱法测定川产黄柏中小檗碱含量

提出了用近红外光谱技术快速测定川产中药黄柏中指标成分小檗碱含量的方法。对小檗碱含量在2.155%-8.245%范围的不同来源的黄柏,根据其在12 500-3 600 cm^-1的近红外吸收光谱,采用偏最小二乘算法（PLS）建立了校正模型,比较了光谱不同预处理方法对校正结果的影响。当采用二阶导数处理方法时能最有效地提取光谱的信息,此时校正集相关系数（r2）为0.922 1,校正集标准偏差（SEC）为0.337,预测集标准偏差（SEP）为0.251。该方法快速简便,适合于中药指标成分的快速分析。

近红外漫反射光谱法测定青贮玉米品质性状的研究

【目的】研究利用近红外漫反射光谱法(NIDRS)测定青贮玉米的体外干物质消化率(IVDMD)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)含量的可行性。【方法】以普通、高油和超高油玉米全株和秸秆的青贮样为材料,采用光谱的主成分空间技术和偏最小二乘回归法(PLS)。【结果】所建立的IVDMD、NDF、ADF、CP和EE的校正模型的交叉验证决定系数(R2cv)分别为0.9133、0.9764、0.9789、0.9254和0.7294,外部验证决定系数(R2val)分别为0.8879、0.9455、0.9635、0.9387和0.7333,各项误差(RMSEE、RMSECV和RMSEP)为0.24(CP)～2.23(NDF)。【结论】利用近红外漫反射光谱法测定青贮玉米品质性状是完全可行的,该结果可满足畜牧业对青贮饲料品质快速分析的需要,对青贮玉米育种材料的快速鉴定筛选具有重要的意义。

近红外漫反射光谱法对粮油作物品质无损分析的研究

用傅立叶变换近红外漫反射光谱法 ,非破坏性测定水稻糙米粒直链淀粉含量和完整油菜籽含油量、油酸和硫甙。结果表明 ,该方法与常规方法有类似的准确性和精确性 ,其定标方程的决定系数R2 分别为 0 .990 8,0 .992 4 ,0 .994 2和 0 .984 1,相对误差RE(% )分别为 2 .6 0 ,0 .6 9,0 .76和4 32 ,相对校正标准误RSEC分别为 0 .5 5 15 ,0 .36 6 2 ,0 .1888和 3.4 430 ;预测相关系数RSQ分别为0 9377,0 .9810 ,0 .96 46和 0 .9817,预测相对误差RE(% )分别为 5 .6 4,1.30 ,1.5 6和 7.73,相对检验标准误RSEP分别为 1.5 499,0 .6 171,0 .336 2和 6 .0 5 83。NIRS分析法完全可用来快速、无破坏测定育种材料 。

近红外漫反射光谱法测定黄芩中总黄酮及黄芩苷的含量

文章建立了近红外漫反射光谱技术快速测定中药黄芩中主要活性成分黄芩苷和总黄酮含量的方法。对黄芩苷含量在12．24％～21．34％，总黄酮含量在16．08％～26．52％范围内的61个不同产地的黄芩，选择在8000-4000cm^-1范围内的近红外吸收光谱，采用偏最小二乘算法（PLS）比较不同光谱预处理方法建立的校正模型，结果表明一阶导数和最小最大归一化的数据预处理方法分别为黄芩苷和总黄酮最优预处理建模方法。黄芩苷校正集相关系数（r）为0．9024，校正集标准偏差（SEC）为1．01，预测集标准偏差（SEP）为0．8764；总黄酮校正集相关系数（r）为0．9527，校正集标准偏差（SEC）为0．785，预测集标准偏差（SEP）为0．5211，该方法快速简便，适合于黄芩中主要活性成分的快速分析。

近红外漫反射光谱法测定川藏道地药材菥蓂子中黑芥子苷含量

提出了用近红外光谱技术快速测定川藏道地药材菥蓂子中指标成分黑芥子苷含量的方法。对黑芥子苷含量在1.962%～3.917%范围的不同来源的菥蓂子,根据其在12500～3600cm-1的近红外吸收光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立了校正模型,比较了光谱不同预处理方法对校正结果的影响。当采用最大最小归一化法时能最有效地提取光谱的信息,此时校正集相关系数(r)为0.9898,校正集标准偏差(SEC)为0.0233,预测集标准偏差(SPE)为0.1112。该方法快速简便,适合于重要指标成分的快速分析。

栽培和野生中药材灯盏花的近红外光谱鉴别模型

分别在2台傅里叶变换近红外光谱仪上采集了43个栽培和野生中药材灯盏花样品的近红外漫反射光谱,提取光谱信息的15个主成分,方差贡献率达到99%以上。以20个灯盏花样品作为建模集,15个主成分作为网络学习输入层的15个节点,在2台仪器上用2套光谱分别建立了识别栽培和野生灯盏花样品的BP-神经网络模型,并对预测集的23个样品用于实际鉴别分析。两台仪器上的建模集样品模型回代正确识别率均为100%,预测集样品的正确识别率分别为100%和95.7%,结果表明,利用近红外光谱法进行栽培和野生中药材灯盏花的快速鉴别是可行的。

盐酸氨溴索片近红外光谱法的快速识别检测

采用近红外光谱定性分析法对不同厂家的盐酸氨溴索片进行快速识别。用固体光纤采集了13个生产厂家的345批盐酸氨溴索片的近红外漫反射光谱,随机选择各厂家的共20批次的40个样本作为待测样组成验证集,用于评价模型预测效果,其余662个样本作为校正集,建立定性识别分析模型。结果表明,所建模型可用于盐酸氨溴索片的快速识别分析。

利用近红外光谱技术快速测定木材水分和气干密度的研究

利用近红外光谱技术对木材水分和气干密度进行了快速测定。结果表明:两个水分模型的决定系数都接近1,RMSECV值小于0.2%,RPD值大于10,模型质量极好,对样品的预测偏差小于0.2%;气干密度模型的决定系数为0.976、RM-SECV值为0.0152g/cm3、RPD值为6.47,模型质量好,对样品的预测偏差范围为-0.019～0.02g/cm3。说明可以利用近红外光谱技术对我国造纸木材的水分和气干密度进行快速、准确的预测。

显微分光光度法与显微红外光谱综合方法在黑色中性笔字迹鉴定中的应用

以黑色中性笔字迹为研究对象,共收集10个不同厂家不同型号的样本56份,结合化学计量学的方法对黑色字迹样本的显微红外谱图和显微分光谱图进行处理。对显微红外谱图进行聚类分析和相似度比较,以区分不同成分的字迹;利用聚类分析,可将56份样本中的47份按成分不同分为6大类;利用相似度的概念,可对谱图的差异性进行量化;显微分光谱图主要进行色差计算,以区分不同色度的字迹;利用色差计算公式,计算两样品间的色差,共得1596份色差数据,色差小于1的数据为31份,占全部比对样品的1.9%;将显微红外和显微分光分析结果进一步结合比对,可发现红外谱图聚为一类的样本之间有较大的色差,而色差很小的样本其红外谱图有较大差异,从而可将56份黑色字迹区分,为字迹的鉴定提供了新思路和新方法。

近红外漫反射光谱法测定川西高原产沙棘中异鼠李素含量

提出了用近红外光谱技术快速测定川西高原产沙棘中异鼠李素含量的方法。对异鼠李素含量在0.1%～0.8%范围内的川西高原产沙棘,采用SiO2拌样法,测定其在12000～4000cm-1的近红外吸收光谱,采用偏最小二乘算法建立了校正模型,比较了光谱不同预处理方法对校正结果的影响。当采用消除常数偏移量处理方法时能最有效地提取光谱中的有效信息,此时校正集相关系数(r2)为0.7398,校正集标准偏差(SEC)为0.107,预测集标准偏差(SEP)为0.073。该方法与传统方法相比更加快速简便。

近红外光谱技术快速测定木材抽出物含量的研究

探讨了近红外光谱法快速预测木材冷水、热水、1.0%NaOH和苯醇抽出物含量的可行性。四个模型的决定系数(R2)高,分别为0.9804、0.9800、0.9823和0.9648;交叉验证均方根偏差(RMSECV)低,分别为0.21%、0.29%、0.48%和0.24%;冷水、热水、1.0%NaOH抽出物模型的残留预测偏差(RPD)值分别为7.14、7.07和7.51,而苯醇抽出物模型的RPD值仅5.33。采用不同校正模型分别对样品进行预测,四个模型的预测偏差分别为-0.19%～0.20%、-0.29%～0.28%、-0.36%～0.42%和-0.25%～0.14%,基本符合标准方法的误差要求。结果说明可以利用近红外光谱分析技术对木材抽出物进行快速、准确地测定。

基于近红外光谱法的玉米钾营养快速测定研究

本文利用近红外漫反射光谱对玉米叶钾营养含量进行快速测定的研究。以农大265玉米为材料,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立玉米叶片中钾含量与光谱数据的校正模型,其决定系数Rc2=0.9783,交叉验证决定系数Rv2=0.9133,交叉验证均方差RMSECV=1.6499,模型因子数Factor=12。结果表明,利用近红外漫反射光谱法快速测定玉米叶片中钾营养含量是可行的,为近红外光谱仪快速测定玉米叶钾含量提供了理论依据。

近红外光谱法快速测定甘蔗蔗汁蔗糖分

本试验应用傅立叶变换近红外光谱透射技术快速定量分析甘蔗蔗汁蔗糖分。利用内部交叉证实和自动优化功能对预测数学模型进行优化 ,得到蔗汁蔗糖分预测数学模型的决定系数为99.4 1% ,均方差为 0 .2 14;蔗汁蔗糖分近红外分析结果的准确度是可接受的。

近红外漫反射光谱在环氧预浸料质量分析中的应用

采用近红外漫反射光谱技术对环氧预浸布的树脂含量和挥发份含量进行了快速无损检测。利用偏最小二乘法建立校正模型,通过选择不同的光谱预处理方法和光谱范围对模型进行优化,所建立的树脂含量和挥发份含量模型的决定系数R2分别为97.16和95.48,校正均方差RMSEC为0.564%和0.202%,预测均方差为0.617%和0.274%。预测集的t检验结果表明近红外的测定结果和标准方法的测定结果之间不存在显著性差异。此方法可以满足环氧预浸布的质量检测要求,为其生产过程的质量控制提供了一种有效手段。

油菜籽品质指标近红外数学模型的仪器间转移优化

采用Shenk's算法,对油菜籽含油量、芥酸和硫苷含量的近红外数学模型在仪器间转移的测定结果准确性进行了比较。分析结果,在主仪器上建立的数学模型经Shenk's算法转移后,在从仪器上的预测数据的平均绝对误差比未转移前小。对68份已知样品预测结果表明,含油量、芥酸和硫苷含量的均方差分别从3.25百分点、0.56百分点、3.65μmol/g降至1.29百分点、0.08百分点、3.22μmol/g。进一步添加样品对转移模型在从仪器上进行再优化,转移的数学模型的准确性和稳定性增强,优化后的转移模型对含油量、芥酸和硫苷含量的预测值的平均绝对误差分别为0.07百分点、0.79百分点、2.01μmol/g。检测结果误差符合国标要求。

现代科学分析仪器方法在书画真伪鉴别中的应用

介绍现代仪器分析方法在书画艺术品的防伪和真伪鉴别中的应用。其中X光荧光光谱法和激光拉曼光谱法,可做成便携式的无损检测仪器,可直接用于检测艺术品材料基体中的金属和陶瓷,并可对纸张纤维基体中的无机填料、天然矿物颜料、墨迹、印泥中色料等无机成分进行鉴定。已成功地用于一批著名书画家真迹作品的防伪注册登记备案科学管理。

傅里叶变换近红外光谱仪在酒醅分析中的应用

傅里叶变换近红外光谱分析技术用于酒醅中水分、酸度、淀粉和残糖的分析 ,方法分析速度快、操作简单 ,其分析的准确度满足酿酒工业的要求 。