便携式短波近红外漫透射玉米成分快速分析仪的研制和应用

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1、便携式短波近红外漫透射玉米成分快速分析仪的研制和应用便携式短波近红外漫透射玉米成分快速分析仪的研制和应用.刘国良张涛曹彦波周建光窦文超金钦汉利(0吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心长春13oo23)(.吉林大学公共卫生学院长春130021)摘要研制出了一种可用于商品玉米中水分,蛋白质,脂肪和淀粉含量现场快速检测的便携式短波近红外分析仪;讨论了仪器各部件的结构和性能,通过现扬检测商品玉米及与国家标准方法测定结果的比较研究,证明该仪器对玉米中水分,蛋白质,脂肪的测定误差不大于0.5%,对淀粉的测定误差小于1.5%,表明该仪器已达到在现场

2、进行准确,快速检测的要求.关键词短波近虹外;快速分析仪;现场检测中圈分类号TH744DevelolmaentandApplicationofPortableShortWaveNIRCornComponentAnalyzerLiuGuoliang一,ZhangTao,CaoYanbo,ZhouJianguang,DouWenchao.JinQinhan'(JilinProvinceResearchCenterofEngineeringandTechnologyforSpectralAnalyticalInstruments,Chang

3、chun130023,China)(SchoolofPublicHealth,JilinUniversity,Changchun130021,China)AbstractAkindofportableshort-wavenearinfraredspectrometer.ModelSWNIR一100ComComponentFastAnalyzer,isdeveloped,whichcanmeasuremoisture,protein,oilandstarchincommercialcornsampleswithoutanypretre

4、atment.Eachpartofthemandtheirperformanceareintroduced.TheanalyzerhasbeenappliedtoanalyzecommercialCOrnon—siteandtheresultsWerecomparedwimmatobtainedwithGBmethodsofChina.Furthermore.theanalyticalell'OrcausedbytheanalyzeriSnomorethall0.5%fordeterminingmoisture,proteinand

5、oil,andiSleSSthan1.5%forstarch.Theperformanceoftheanalyzershowsitmeetstherequirementforanaccurateandquickal1alysison—site.KeYwordsShort.wavenearinfrarcd;fastanalyzer;detectiononsite1引言商品玉米品质的准确,快速检测对于我国玉米生产和玉米市场交易都是极其关键的一环,我国是玉米原粮生产大国,而我国玉米的种植是以农户为单位分散种植,土壤肥力,田间管理,收获日期

6、,家庭短期存放方式都是影响玉米品质的因素.在秋粮收购时,商品玉米的检测量无形中呈大幅度增加.而目前我国粮食购销企业对入库玉米的检验还部分停留在手掐牙咬阶段,主观因素直接影响入库玉米的检验定等结果,虽然我国政府也强调玉米入库要以容重法定等,但容重法仅能对玉米的成熟度和水分有一大致的估计…,而真正意义上的玉米主要成分的信息无法把握.近红外吸收光谱是物质分子中含氢基团基频振动的倍频和合频跃迁所形成的吸收光谱[21?它可以用来定量测定谷物中的营养成分,而且国外已有用于谷物成分检测的商品仪器出现但国内目前仅有几家单位在开发或完善玉米成分快速分

7、析仪【3-4],因此研制适合我国玉米成分的快速分析仪就显得极为迫切.吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心在吉林省重大科技攻关项目的支持下,最近研制开发出一种基于短波近红外漫透射的玉米成分快速分析仪一SWNIR一100型玉米成分快速分析仪.该仪器已被用于商品玉米中四种主要成分一水分,脂肪,蛋白质和淀粉的测定,获得了满意的结果.2仪器的研制2.1仪器测定的基本原理谷物颗粒对入射其上的近红外光有吸收,透射,反射的作用l,经样品多次吸收,反射后透过样品抵达检测器的光称为漫透射光,图1为其示意图.本项目研制的便携式玉米成分快速分析仪就是利用这种

8、样品对短波近红外光(SWNIR)的漫透射作用来获得被测玉米样品的成分信息的;由于玉米中的水分,蛋白质,脂肪和淀粉在SWNIR区的吸收强度低,因而透射光较强,得到的吸收光谱是四种成分叠加形成的变宽的吸收峰,但经过化学计量学方法校正处理后