近红外光谱分析技术在啤酒制造业领域中的应用20120409.docVIP

近红外光谱分析技术在啤酒制造业领域中的应用 版本 发布或更改内容 发布或更改原因说明 编制或 更改/日期 审核 /日期 批准 /日期 A 初版 韩熹 2012/4/9 目的和意义 根据国务院《质量发展纲要（2011-2020年）》和《国民经济和社会发展第十二个5年规划纲要》的基本精神，国家质检总局高度重视产品品质安全保障工作，明确提出了坚定不移“抓质量、保安全、促发展、强质检”的工作方针，其核心是坚持把安全为先作为质量发展的基本要求，力主通过抓质量、保安全、促进社会经济有序发展。 民生产品历年都受到国家重点监管，产品质量问题的定义范畴也逐步扩大，现阶段产品质量监管即包括企业在产品生产过程中的质量控制，也包括产品在整个流通环节的质量保障。 针对产品生产过程中的质量控制，生产企业建立产品质量检验中心，对生产过程中的产品进行抽样检测，检测方法依照现行国家、行业或者企业标准，检测仪器多为传统湿化学分析或者大型分析仪器（气相/液相色谱、原子吸收光谱分析仪等），此类检测方法可以起到产品质量控制的目的，但同时也存在诸多问题：①无法实现原样无损检测；②产地溯源、感官品质等检测项目缺乏检测方法与标准；③检测时效性差，单样品全指标检测耗时长；④多指标检测涉及多类仪器，操作难度大，人员素质要求高；⑤检测形式多为送检或抽检，检测范围受到制约；⑥检测仪器需配消耗品，存在隐型检测成本；⑦溯源检测能力有限等问题。由于受到上述问题制约，企业在产品原料检测（产地判别、产品保真以及品质检测）、终产品感官品质检测、产品品质跟踪等涉及到产品流通环节的质量保障方面往往缺乏有效监管手段。 利用近红外光谱分析方法可有效解决上述问题， 近红外光谱分析仪是重要的分析仪器类型之一，具备快速、高通量、无损、精度高、成本低和操作方便等优点，是无损检测、快速检测和在线检测的理想仪器，在促进我国民生产品质量安全监控和现代工农业生产技术升级方面可以发挥重大作用，其推广应用对有效遏制掺假行为发生，推动全过程（生产-流通-监督）质量跟踪，建立诚信生产与经营管理机制，创造质量安全的良好社会环境具有重要意义。 技术原理 近红外光谱是介于可见光和中红外光之间的电磁波，美国材料检测协会将近红外光谱区定义为波长780～2526nm的光谱区域。通常习惯上又将近红外光谱区域划分为短波近红外（780～1100nm）和长波近红外（1100～2526nm）两个区域。在该区域内产生的近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的。在近红外光谱范围内，测量的主要是含氢基团振动的倍频和合频吸收。 近红外光谱分析是通过采集校正样品的近红外光谱，利用校正样品的参考性质数据，建立校正模型，利用该模型可实现对未知样品的预测分析，具体流程见图1。 近红外光谱分析流程 SupNIR系列近红外光谱分析仪 聚光科技（杭州）股份有限公司拥有一系列近红外光谱分析仪产品，产品类型包括：SupNIR-1000系列便携多功能近红外光谱分析仪、SupNIR-2600系列液体透射近红外光谱分析仪，SupNIR-2700系列固体漫反射近红外光谱分析仪以及SupNIR-4500系列工业过程在线近红外光谱分析系统。 SupNIR系列近红外光谱分析仪 检测仪器 本项目将在企业技术中心部署SupNIR-2750固体漫反射近红外光谱分析仪，共计3台，该仪器由聚光科技（杭州）股份有限公司生产，属于实验室型高端近红外光谱分析仪，波长范围1000nm～2500nm，波长准确性优于0.2nm，波长重复性优于0.05nm，吸光度噪声（RMS）优于5×10-5 AU，配有谱图采集与化学计量学专用软件。近红外光谱分析定标模型可实现在各台仪器间共享使用。 SupNIR-2750漫反射近红外光谱分析仪 本项目将在企业技术中心部署SupNIR-1550便携多功能近红外光谱分析仪，共计3台，该仪器由聚光科技（杭州）股份有限公司生产，属于便携型多功能近红外光谱分析仪，技术指标同上，适合样品现场快速检测需求，该分析仪内置电池与嵌入式电脑，可实现独立检测操作。近红外光谱分析定标模型可实现在各台仪器间共享使用。 SupNIR-1550漫反射近红外光谱分析仪 应用方案 麦芽产地定性鉴别 企业每年都会投入巨资采购国外优质麦芽，不同产地的麦芽的品质存在差异性，利用近红外光谱分析技术，建立不同产地麦芽的近红外谱图数据库及近红外定性模型，实现对麦芽产地的科学化管理，企业可有效地对原料供应商进行供货质量监管，防止掺假行为的发生，建立产品溯源机制。 麦芽品质定性分级 麦芽品质受到种植地气候影响，即便是同一种植地，不同年份的麦芽品质存在差异化，建立科学的品质分级制度，实现“按质论