關(guān)于應(yīng)用近紅外漫反射技術(shù)快速測(cè)定大豆理化成分的研究

高仲劍，劉繼平，高敬芳，周 彬

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司 215633）

大豆含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是植物蛋白和植物油的主要來(lái)源之一。在油脂加工行業(yè)中，一般使用大豆作為原料進(jìn)行加工。隨著我國(guó)大豆進(jìn)口規(guī)模的不斷增加，對(duì)大豆制品的質(zhì)量要求也在不斷提高。因此，化學(xué)成分含量的測(cè)定已成為原料品質(zhì)評(píng)價(jià)中的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的測(cè)定大豆化學(xué)成分的方法存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要消耗化學(xué)試劑，要求測(cè)定人員具有較高的操作技術(shù)的問(wèn)題。近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用的近紅外漫反射光譜技術(shù)（NIRS）具有分析速度快、樣品制備簡(jiǎn)單、測(cè)試重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于大豆的多組分快速測(cè)定。雖然近紅外漫反射光譜法已較早應(yīng)用于大豆的品質(zhì)檢測(cè)，但現(xiàn)有研究中都提到需對(duì)樣品進(jìn)行粉碎，而在實(shí)際過(guò)程中，生產(chǎn)車間根據(jù)整粒大豆的化學(xué)成分含量即可粗略測(cè)算出去皮豆粕的蛋白含量，從而可以提前優(yōu)化工藝參數(shù)，降低能耗，減少產(chǎn)品的的不合格率。因此，本研究利用近紅外掃描儀和傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法對(duì)大豆的水分、粗蛋白和粗脂肪含量進(jìn)行比較分析，對(duì)近紅外掃描儀所用的定標(biāo)方程預(yù)測(cè)樣品的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，旨在找到較好的、適用大批量原料化學(xué)成分測(cè)定的非破壞性方法，為車間生產(chǎn)提供及時(shí)、有效的數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 本公司進(jìn)口大豆的留樣檢測(cè)樣品，來(lái)自全球各地，包括巴西、阿根廷、烏拉圭、美國(guó)、加拿大等國(guó)家。

1.1.2 儀器 近紅外光譜采集使用丹麥FOSS公司的DS2500F型近紅外掃描儀，粗蛋白測(cè)定：FOSS Kjeltec 8200凱氏定氮儀，粗脂肪測(cè)定：FOSS Soxtec 8000索氏抽提儀，粉碎機(jī)：FOSS KN295刀式磨。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

從留存的進(jìn)口大豆中選取具有代表性的樣品30份，化學(xué)分析含量呈現(xiàn)一定的濃度梯度，用于對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。

1.3 化學(xué)分析方法

1.3.1 水分測(cè)定 采用 AOCS 2-41

1.3.2 凱氏定氮法 采用 GB 5009.5-2016

1.3.3 索氏抽提法 采用 GB 5009.6-2016

2 結(jié)果分析

3 結(jié)論

從表1可以看出，大豆樣品的水分、粗蛋白、粗脂肪3項(xiàng)指標(biāo)的偏差分別為0.02、0.02、0.07，符合 GB/T 18868-2002《飼料中水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸快速測(cè)定近紅外光譜法》中水分、粗蛋白、粗脂肪分析允許誤差的要求（分別低于0. 35、0. 50、0. 30)，表明定標(biāo)模型滿足快速分析要求。

表1 30個(gè)樣品近紅外光譜法掃描值與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)的化學(xué)值統(tǒng)計(jì)表

近紅外分析方法的準(zhǔn)確性取決于定標(biāo)模型的精度。本試驗(yàn)結(jié)果表明，使用近紅外儀預(yù)先校正好的定標(biāo)模型穩(wěn)定性好，分析結(jié)果可靠。但在使用過(guò)程中也存在一些不足之處，如樣品的均勻性、溫度、原料產(chǎn)地不單一等因素會(huì)對(duì)分析結(jié)果造成較大的影響。針對(duì)這些問(wèn)題，可以通過(guò)不斷升級(jí)和完善定標(biāo)模型的方式進(jìn)行克服，以保證儀器檢測(cè)的準(zhǔn)確性。