水稻是我國最主要的糧食作物之一，我國水稻的播種面積約占糧食作物總面積的1/4，產(chǎn)量約占全國糧食總產(chǎn)量的1/2，在商品糧中占一半以上。水稻在收購、加工過程中，需要一種較快速、簡(jiǎn)便的方法對(duì)稻谷質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。在稻谷的質(zhì)量評(píng)定中，水分、粗蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量及膠稠度都是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這些指標(biāo)對(duì)于稻谷的收購及加工均有重大的指導(dǎo)意義。目前這些評(píng)價(jià)指標(biāo)多采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定其相關(guān)指標(biāo)及其含量，在測(cè)定過程中不僅需耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而且要使用大量的化學(xué)試劑，化學(xué)試劑的使用會(huì)給環(huán)境或身體帶來不同程度的損害。因此，建立用于稻谷質(zhì)量評(píng)定中的快速無損檢測(cè)的方法在糧油收購及加工的工作中具有重要意義。
近紅外光譜區(qū)域是人們發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)非可見光譜區(qū)域，近紅外（Near-infrared，NIR)光是指波長(zhǎng)介于可見區(qū)與中紅外區(qū)之間的電磁波，是英國天文學(xué)家Herschel于1800年發(fā)現(xiàn)的波長(zhǎng)為780~2500mn的電磁波，波數(shù)范圍約為12820~4000cm-1。
近紅外光譜區(qū)域圖
近紅外光譜分析是指利用近紅外光譜譜區(qū)包含的物質(zhì)信息用于有機(jī)物質(zhì)定性和定量分析的一種分析技術(shù)。近紅外譜區(qū)主要是有機(jī)物質(zhì)含氧基團(tuán)（如C-H、N-H、0-H等）伸縮振動(dòng)的各級(jí)倍頻和這些基團(tuán)伸縮振動(dòng)與彎曲振動(dòng)的合頻吸收，幾乎包含了有機(jī)物中所有含氧基團(tuán)的信息。同時(shí)，由于近紅外光在樣品內(nèi)部經(jīng)多次反射、折射、衍射和吸收，在此一系列過程中近紅外光譜負(fù)載了樣品豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息，每種物質(zhì)都有特征吸收:
反射率(R)=反射光強(qiáng)/入射光強(qiáng)
光密度(OD)=lg(l/R)
因此，樣品在近紅外光譜區(qū)便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的光密度值，光密度與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖反映了被測(cè)樣品的吸收特性，而光密度值的大小又與樣品中某成分含量有關(guān)，被測(cè)樣品的光譜特征是多種組分的吸收光譜的綜合表現(xiàn)。對(duì)其中一個(gè)組分便可建立一個(gè)回歸方程:
C=Bo Bi*Ai B2*A2 B3*A3 Bn*An
Bo-Bn為回歸系數(shù)（也是在第n個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)的吸收常數(shù)）；
Ai-An為在第n個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)的吸收強(qiáng)度；
C為由近紅外光譜分析的某個(gè)化學(xué)成分的含量；
利用一套定標(biāo)樣品，用常規(guī)法測(cè)得化學(xué)分析值，以及其在近紅外光譜區(qū)的吸收密度值，通過多元回歸計(jì)算，求出上述公式的回歸系數(shù)，即可建立定標(biāo)方程，再對(duì)未知樣品進(jìn)行檢測(cè)。
隨著近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)及推廣，國內(nèi)外采用近紅外光譜無損檢測(cè)技術(shù)測(cè)定多種農(nóng)產(chǎn)品和食品的水分、粗蛋白質(zhì)、脂肪等成分，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物育種行業(yè)、農(nóng)作物儲(chǔ)藏及加工行業(yè)。在稻谷檢測(cè)方面，國產(chǎn)儀器最具代表性的是暨南大學(xué)聯(lián)合廣州訊動(dòng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司自主研發(fā)的Di-Spec系列MEMS微鏡光柵近紅外光譜儀，以南方地區(qū)近千份稻谷樣品為樣本，初步建立了稻谷水分、粗蛋白質(zhì)、直鏈淀粉、堿消值和膠稠度的近紅外定標(biāo)模型，以其小型化、價(jià)格便宜、便攜的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)為近紅外光譜法無損測(cè)定稻谷主要成分和品質(zhì)特性的規(guī)?；瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。（轉(zhuǎn)自：化工儀器網(wǎng)）
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