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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2005年 博士论文
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粮食分析中近红外光谱测试技术的应用研究

张军  
【摘要】:本文首先阐述了近红外光谱测试技术的发展历程和近红外光谱测试技术在粮食成分分析中的发展现状。然后从理论角度描述了近红外光谱的分子振动基础和有机化合物的近红外光谱特征。进而具体分析了漫反射光谱参数、漫反射光谱的Kubelka-Munk(K-M)函数。同时分析了使用了漫反射吸光度做多组分样品分析的方法。最后总结了工作中常用的近红外光谱定量分析方法,并确定了近红外光谱定量测试分析粮食成分的绝对标准。 论文的中心工作是设计和研制滤光片型粮食成分近红外光谱测试分析仪,主要工作包括此近红外光谱测试仪的构造组成和操作方式。自制测试仪的主要组成部件包括光源、滤光片和探测器。本工作对这些主要部件进行了性能优化和参数选择,并与当今先进的FOSS 光栅型近红外粮食谷物分析仪进行了性能对比。在应用自制粮食成分近红外光谱测试仪的过程中,深入研究了以下两个问题: 1)自制滤光片型光谱仪的带宽20nm 左右,进口的FOSS 光栅型近红外粮食谷物分析仪的带宽7nm。借助于94 个大豆样品,本文应用进口的TQ-AnalystV6软件和自编的滤光片型粮食成分近红外光谱测试仪配套管理软件,分析了两种仪器大豆蛋白质、脂肪和水的定标测试结果。结果显示,以国家标准化学方法的测试结果为基准,自制仪器及软件的蛋白质、脂肪和水分的测试结果误差与进口仪器及软件的误差相近,从而得出两种仪器的技术水平相当的结论。 为了进一步研究粮食成分近红外分析结果与分析仪带宽的关系,文中采用分辨率可选的傅里叶变换光谱仪分析了小麦粉在2cm~(-1)、4 cm~(-1)、8 cm~(-1)、16 cm~(-1)、


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