紅外光譜技術(shù)背景

在有機物分子中，組成化學(xué)鍵或官能團的原子處于不斷振動(dòng)的狀態(tài)，其振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當。所以，用紅外光照射有機物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵或官能團可發(fā)生振動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息。

20世紀60年代，隨著(zhù)Norris等人所做的大量工作，提出物質(zhì)的含量與近紅外區內多個(gè)不同的波長(cháng)點(diǎn)吸收峰呈線(xiàn)性關(guān)系的理論，并利用近紅外漫反射技術(shù)測定了農產(chǎn)品中的水分、蛋白、脂肪等成分，才使得近紅外光譜技術(shù)一度在農副產(chǎn)品分析中得到廣泛應用。60年代中后期，隨著(zhù)各種新的分析技術(shù)的出現，加之經(jīng)典近紅外光譜分析技術(shù)暴露出的靈敏度低、抗干擾性差的弱點(diǎn)，使人們淡漠了該技術(shù)在分析測試中的應用，此后，近紅外光譜再次進(jìn)入了一個(gè)沉默的時(shí)期。

70年代產(chǎn)生的化學(xué)計量學(xué)(Chemometrics)學(xué)科的重要組成部分--多元校正技術(shù)在光譜分析中的成功應用，促進(jìn)了近紅外光譜技術(shù)的推廣。到80年代后期，隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了分析儀器的數字化和化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展，通過(guò)化學(xué)計量學(xué)方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測樣技術(shù)上所獨占的特點(diǎn)，使人們重新熟悉了近紅外光譜的價(jià)值，近紅外光譜在各領(lǐng)域中的應用研究陸續展開(kāi)。進(jìn)入90年代，近紅外光譜在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應用全面展開(kāi)，有關(guān)近紅外光譜的研究及應用文獻幾乎呈指數增長(cháng)，成為發(fā)展zui快、zui引人注目的一門(mén)獨立的分析技術(shù)。由于近紅外光在常規光纖中具有良好的傳輸特性，使近紅外光譜在在線(xiàn)分析領(lǐng)域也得到了很好的應用，并取得良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益，從此近紅外光譜技術(shù)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的新時(shí)期。

近紅外光是一種介于可見(jiàn)光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波，美國材料檢測協(xié)會(huì )(ASTM)，將其定義為波長(cháng)780～2526nm的光譜區。利用近紅外光譜的優(yōu)點(diǎn)有：1.簡(jiǎn)單方便，有不同的測樣器件可直接測定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測成本低。2.分析速度快，一般樣品可在1min內完成。3.適用于近紅外分析的光導纖維易得到，故易實(shí)現在線(xiàn)分析及監測，極適合于生產(chǎn)過(guò)程和惡劣環(huán)境下的樣品分析。4.不損傷樣品可稱(chēng)為無(wú)損檢測。5.分辨率高可同時(shí)對樣品多個(gè)組分進(jìn)行定性和定量分析等。所以目前近紅外技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域應用較廣泛。