在(zai)線近紅(hong)外(wai)分(fen)析儀果葡(pu)糖漿(jiang)成(cheng)分(fen)在線監(jian)測

1 概(gai)述

近紅(hong)外(wai)是指(zhi)波(bo)長介(jie)於(yu)可(ke)見(jian)光(guang)與中(zhong)紅(hong)外(wai)之(zhi)間的電磁波(bo)，ASTM將(jiang)近紅(hong)外(wai)譜區(qu)定義為(wei)780nm~2526nm（12800~3960cm-1）。近紅(hong)外(wai)光(guang)譜分(fen)析是指(zhi)利用(yong)近紅(hong)外(wai)譜區(qu)包含的物質信(xin)息(xi)，主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)有(you)機(ji)物定性和定(ding)量(liang)分(fen)析的壹種(zhong)檢測技術(shu)。近紅(hong)外(wai)光(guang)譜為(wei)含H基(ji)團倍(bei)頻(pin)和組(zu)合頻(pin)的(de)振(zhen)動吸(xi)收(shou)。在4000~12500cm-1波(bo)數範(fan)圍內有(you)含H基(ji)團（C-H、O-H、N-H、P-H、Si-H）和其(qi)它(ta)基(ji)團（如(ru)C=O等(deng)）的(de)壹、二(er)、三、四倍(bei)頻(pin)及(ji)其(qi)組(zu)合頻(pin)的(de)振(zhen)動吸(xi)收(shou)。近紅(hong)外(wai)光(guang)具有(you)壹定的穿(chuan)透能(neng)力（最深(shen)可(ke)達(da)到(dao)5cm）。因(yin)此，近紅(hong)外(wai)光(guang)譜分(fen)析中壹般(ban)無需對(dui)樣品(pin)進行預處(chu)理(li)，可實(shi)現多個(ge)指(zhi)標(biao)的(de)無破壞(huai)性測量(liang)。近紅(hong)外(wai)光(guang)譜特(te)征吸(xi)收(shou)峰重(zhong)疊(die)嚴重(zhong)，壹般(ban)不采用(yong)特征峰來直接(jie)定(ding)性和定(ding)量(liang)分(fen)析，而要(yao)依靠化(hua)學(xue)計量(liang)學(xue)方(fang)法(fa)。近紅(hong)外(wai)光(guang)譜(near-infrared spectroscopy，NIR)分(fen)析技術(shu)是目前發展很快且(qie)應(ying)用(yong)很廣的(de)過(guo)程分(fen)析技術(shu)之(zhi)壹，結合化學(xue)計量(liang)學(xue)和高(gao)速(su)計(ji)算(suan)機處(chu)理(li)技術(shu)，可(ke)實(shi)現產(chan)品(pin)品(pin)質的快速分(fen)析檢測，具(ju)有(you)樣(yang)品(pin)處(chu)理(li)簡(jian)單、無損(sun)耗(hao)、快速等(deng)諸多優(you)點(dian)。可(ke)快速實(shi)現澱粉(fen)糖漿(jiang)成(cheng)分(fen)如水分(fen)、固含量、果糖含量、葡(pu)萄(tao)糖含量、單糖、二(er)糖等(deng)含量的定量(liang)分(fen)析。

2.1安裝(zhuang)位置(zhi)

在(zai)線近紅(hong)外(wai)分(fen)析儀（光(guang)纖(xian)插(cha)入(ru)式）可安裝(zhuang)於(yu)異(yi)構出料(liao)管道位(wei)置，或(huo)者(zhe)成(cheng)品(pin)出口(kou)管道位(wei)置。

2.2 儀器(qi)型(xing)號

針(zhen)對(dui)澄(cheng)清(qing)透(tou)明(ming)液體，采用(yong)DA3000在(zai)線近紅(hong)外(wai)分(fen)析儀及(ji)配套(tao)透射光(guang)纖(xian)探(tan)頭/透(tou)射光(guang)纖(xian)流(liu)通池(chi)方(fang)案(an)。DA3000在(zai)線近紅(hong)外(wai)分(fen)析儀是天津(jin)九光(guang)科技發展有(you)限責任(ren)公司自(zi)主(zhu)研發的針(zhen)對(dui)液體在(zai)線分(fen)析場景的近紅(hong)外(wai)光(guang)譜儀。

工(gong)作原理：在(zai)線近紅(hong)外(wai)光(guang)譜儀光(guang)源發出的(de)光(guang)經過(guo)出射光(guang)纖(xian)進(jin)入(ru)透(tou)射光(guang)纖(xian)探(tan)頭/透(tou)射光(guang)纖(xian)流(liu)通池(chi)，透(tou)過(guo)被(bei)測樣(yang)品(pin)經入(ru)射光(guang)纖(xian)返(fan)回到(dao)光(guang)譜儀分(fen)光(guang)系統(tong)。透射回來的光(guang)經過(guo)固(gu)定光(guang)柵(zha)分(fen)光(guang)後(hou)進(jin)入(ru)檢測器(qi)得(de)到(dao)近紅(hong)外(wai)光(guang)譜，將(jiang)得到(dao)的光(guang)譜數(shu)據(ju)帶(dai)入(ru)模(mo)型(xing)計算，得到(dao)待(dai)測樣(yang)品(pin)指(zhi)標(biao)連續輸出顯(xian)示在儀器(qi)配套(tao)的數(shu)據(ju)分(fen)析軟件(jian)界(jie)面上(shang)。

在(zai)線近紅(hong)外(wai)檢測系統(tong)由近紅(hong)外(wai)主(zhu)機(ji)、透射光(guang)纖(xian)探(tan)頭、光(guang)纖(xian)線纜(lan)組(zu)成(cheng)：近紅(hong)外(wai)主(zhu)機(ji)本身滿足氣體防爆(bao)，由(you)光(guang)纖(xian)連接主(zhu)機(ji)和反(fan)應(ying)釜上的(de)透射光(guang)纖(xian)探(tan)頭。其(qi)工(gong)作原理是：在線近紅(hong)外(wai)光(guang)譜儀光(guang)源發出的(de)光(guang)經過(guo)出射光(guang)纖(xian)進(jin)入(ru)透(tou)射光(guang)纖(xian)探(tan)頭，透過(guo)被(bei)測樣(yang)品(pin)經入(ru)射光(guang)纖(xian)返(fan)回到(dao)光(guang)譜儀分(fen)光(guang)系統(tong)。由透(tou)射光(guang)纖(xian)探(tan)頭透射回來的光(guang)經過(guo)光(guang)柵(zha)掃描(miao)分(fen)光(guang)後(hou)進(jin)入(ru)檢測器(qi)得(de)到(dao)近紅(hong)外(wai)光(guang)譜，將(jiang)得到(dao)的(de)光(guang)譜數(shu)據(ju)帶(dai)入(ru)模(mo)型(xing)計算，得到(dao)待(dai)測樣(yang)品(pin)指(zhi)標(biao)連續輸出顯(xian)示在儀器(qi)配套(tao)的數(shu)據(ju)分(fen)析軟件(jian)界(jie)面上(shang)。

檢測結(jie)果(guo)可通(tong)過(guo)TCP/IP即網(wang)線顯(xian)示在控(kong)制(zhi)電腦，網(wang)頁版(ban)操(cao)作軟件(jian)，實(shi)時顯(xian)示當(dang)前值、趨(qu)勢圖(tu)、強大(da)的查詢(xun)統(tong)計(ji)功(gong)能(neng)，班(ban)次(ci)報(bao)表分(fen)析、合格率(lv)統計功能(neng)等(deng)。生(sheng)產(chan)現場(chang)所(suo)有(you)的(de)在線近紅(hong)外(wai)分(fen)析儀可以(yi)並入(ru)客(ke)戶(hu)局域(yu)網(wang)，實(shi)現局域(yu)網(wang)內(nei)任(ren)何電腦(nao)客(ke)戶(hu)端(duan)均(jun)可(ke)實(shi)時查看(kan)所有(you)儀器(qi)的(de)檢測結(jie)果(guo)。

表1 果(guo)葡(pu)糖漿(jiang)30產(chan)品(pin)成(cheng)分(fen)參(can)數近紅(hong)外(wai)模型(xing)效果