1.概述:
近红外光谱分析技术用于农产品实用分析技术是60 年代的Karl Norris。在农业领域近红外分析可用于与蛋白质、氨基酸、脂肪、淀粉、水分以及其他营养成份有关的分析,适合对各种农产品进行品质分析,在国内应用近红外对农产品进行品质分析的技术已经比较成熟,并且应用面将会越来越广;近红外非常适合于需要快速分析成千上万大量样品的的领域,譬如农作物的育种、栽培等.国外近红外技术在这些领域的应用已比较普及,成为当今分析领域中的技术热点,被分析界誉为分析的“Giant”,因此在国内近红外技术在这些领域将会有巨大的市场潜力。
2. 应用现状 本文来自织梦
Dyer总结近红外应用包括:常成分分析,能量含量、氨基酸含量、脂肪酸含量、矿物质含量、物理特性等。彭玉魁等用近红外光谱分析技术对124个小麦品种的营养成分含量进行了比较测定,表明用近红外光谱分析技术测得小麦样品的水分、粗蛋白、粗纤维、赖氨酸含量与常规分析法之间的相关系数较高,均达到了相近的水平。王成利用傅立叶变换近红外漫反射光谱测定大麦粗蛋白含量,利用40个大麦样品建立预测方程,用预测方程进行预测,预测值和实测值的相关系数为0.989,对未知40 个样品进行预测,预测值和测定值的相关系数为0.969,证实此方法具有简单、快速、低成本、不需对样品做特别处理及不破坏样品等特点,适于大批样品的分析。邵苹研究用近红外漫反射光谱测定饲料中的粗纤维含量,证实此方法与常规化学测定方法相同,是切实可行的,并对影响结果因素作了分析,刘继明等探讨了近红外分析仪在面粉厂的重要应用,可以测定小麦及面粉灰分、水分、粒度含量等。此外,近红外分析仪还应用在农产品特征检测中,包括果实损伤检测、果实识别、植物生长信息测定。基于农产品内部成分及外部特性不同,在不同波长光线照射下会有不同的吸收或反射,根据这种特性,若选定一定波长的滤光镜,便可增强获得图像中果实正常部分和损伤部分或果实和叶子的对比度,从而使果实损伤的检测和特征提取更为容易。 本文来自织梦
3.应用前景
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只有提高农产品的质量,才会在国际市场中具有竞争力。因此,加强品质育种成为当前农作物研究的主要内容。进行农作物品质育种,需要对种质材料进行化学成分分析,而常规的化学分析,不仅需要一系列的预处理,操作繁琐,更遗憾的是将样品破坏,被测定鉴定的好样品已经不能被利用。因此,严重影响育种效率。而应用先进的分析仪器,可以在不破坏样品的情况下测定样品化学成分,是最理想的方法。例如, 核磁共振仪(NMR)的出现, 使高油玉米育种得到成功。但对于核磁共振仪能否同时测定多个指标,还没有报道。而近红外光谱分析仪器可以同时测定多个指标,完全满足品质分析的需要。据了解,美国DuPont公司利用近红外分析仪来提高玉米含油量,Dyer指出,“利用近红外单粒分析,我们可以在育种周期中节省一个世代”。赵环环等利用傅立叶近红外漫反射光谱技术测定玉米中蛋白质含量。中国农业科学院“NIR 定标软件研制”列入国家“七五”攻关计划,在专用NIR 品质分析仪上分析了谷物农产品,中国农业大学和厦门大学等在傅立叶变换光谱仪(FTIR)上分析了近红外漫反射光谱分析(NIRDRSA)的研究。舒庆尧等利用近红外反射光谱测定小样本糙米粉的品质性状,表明用精米粉和糙米粉测定蛋白质含量均有很好效果,而建立表观直链淀粉含量(ACC)回归方程时小样本糙米粉要比精米粉差。利用NIRS 技术对小样本品质性状的测定结果可以满足育种工作中对大量样本进行初筛的需要。而且,高稻米品质测定的效率,对水稻品质育种将起到很大的推动作用。另外,近红外分析技术还用在病虫抗性鉴定上。南非Coetzee等用近红外分析芽鳞抽提物来预测对Eldana saccharina 的抗性。他们目前仅研究环境因子对芽鳞抽提物的影响,以确定此方法是否可用于预测对E saccharina 的抗性,此后将研究与抗E saccharina有关的化合物的遗传。这些信息有助于抗性栽培品种的选育和育种计划中抗性亲本的选择。吴秀琴等利用78份谷子品种进行抗栗芒蝇试验,近红外分析测定结果与田间鉴定结果吻合率94.7 %。利用74份谷子品种进行抗玉米螟试验,近红外分析结果与田间鉴定结果吻合率82.7 %。因此,有望成为农作物抗虫鉴定的一条新途径。
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