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近红外蛋白检测

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  • 【原创大赛】近红外光谱快速检测人血白蛋白原液蛋白质含量的建模研究

    【原创大赛】近红外光谱快速检测人血白蛋白原液蛋白质含量的建模研究

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速检测人血白蛋白原液蛋白质含量的建模研究摘要:本研究建立[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]定量分析模型,对浓缩液蛋白含量进行快速及有效的测定。在实验室条件下配置不同浓度的蛋白样品,建立用于蛋白含量测定的定量分析模型,以实现浓缩液蛋白含量的快速及有效的判断。关键词:[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术;人血白蛋白;定量分析模型1材料1.1 试剂供试品:人血白蛋白原液;生理盐水。1.2 仪器和软件AntarisⅡ傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url](美国Thermo Fisher scientific公司);内径4×50 mm的玻璃小管(Kimble Chase,德国); MATLAB 2015a(美国Mathworks公司);PLS_Toolbox工具箱(美国Eigenvector Research公司)。2方法2.1 蛋白含量的测定及样品溶液的配制2.1.1 蛋白质含量的测定取生产过程中超滤浓缩后的人血白蛋白原液为实验供试品,用半微量凯氏定氮法测定蛋白质浓度,浓度应不低于26.5%。2.1.2样品溶液的配制根据试验需要,将供试品溶液用生理盐水进行稀释得到多个不同蛋白质浓度的实验样品。2.2 样品光谱的采集本实验使用AntarisⅡ傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],采用透射分析模块,采用仪器自带的RESULT-Intergration软件编写采集光谱的工作流程。光谱分辨率为8 cm-1,扫描范围为10000-4000 cm-1,扫描次数为32次,用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)方法建立定量模型。2.3 校正集和验证集的划分校正集中的样品应包含使用该模型预测的未知样品的所有化学成分。且校正集中的样品的化学成分浓度范围应覆盖使用该模型预测的未知样品中可能存在的浓度范围。而且验证集中的样品应涵盖使用模型分析的待测样品中的化学组成,测定浓度范围也应尽可能覆盖该模型分析的待测样品可能存在的浓度范围,且分布均匀。所以,需要选择合理的样品集划分方法,以提高模型的应用性及准确性。2.4 预处理方法的选择为了消除噪声和产生的基线漂移,提高模型的预测能力,得到稳健的模型,需要在模型建立前对样品的原始光谱进行预处理,常用的谱图处理方法有均值中心化(Mean Center)、标准化(Auto scale)、平滑和导数等。导数是常用的基线校正和光谱分辨预处理方法,但也会放大噪声的信号,降低光谱的信噪比;为消除光谱变换带来的噪声,常对原始光谱进行平滑后求导,能有效提高信噪比;均值中心化可增大不同样品之间的差异,从而使模型的稳健性和预测能力得到提高;标准化可以使光谱中所有波长变量的权重相同,增加光谱之间差异化,适合于低浓度成分的建模。本研究中对Auto scale、Mean Center、一阶导数(First Derivative,FD)SG13点平滑、二阶导数(Second Derivative,SD)SG13点平滑等预处理方法进行了考察,以模型的RMSEP为指标,选择最合适的预处理方法。2.5 光谱区间的选择[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]信息十分复杂,在建立校正模型的过程中选择有效的建模变量是十分必要的。本研究选用间隔偏最小二乘法(Interval Partial Least Squares Regression, iPLS)),以RMSECV值为评价标准,选择变量区间以建立最佳的定量模型。3 实验结果3.1 蛋白质含量的测定结果采用半微量凯氏定氮法进行蛋白含量的测定,测定得到17个样品的蛋白含量。用生理盐水稀释样品,共得到49个不同蛋白质含量的样品。3.2 样品的原始光谱图1为49个蛋白样品的原始光谱,原始光谱图中可见各样品的光谱差异不明显,因此需要使用化学计量学方法对样品光谱进行处理。[align=center][img=,494,237]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151606_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图1 样品原始光谱图[/align]3.3 校正集和验证集的划分结果本研究采用Kennard-Stone(K-S)分类的算法,按照2:1的比例进行样品集的划分,划分为33个校正集样品和16个验证集样品。图2为校正集样品和验证集样品的主成分得分图,图中灰色点为校正集样品,红色点为验证集样品,从主成分得分图中可以看出,校正集样品和验证集样品分布比较均匀,且验证集样品比较均匀的分布在校正集样品之间,符合理想校正集和验证集的要求。[align=center] [img=,467,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151608_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图2 样品主成分得分图[/align]3.4 光谱预处理的结果建模过程中,分别采用各种方法对光谱数据进行预处理,包括标准化(Auto scale)、均值中心化(Mean Center)、一阶导数(First Derivative,FD)、SG13点平滑、二阶导数(Second Derivative,SD)等处理方法,以RMSEP作为评价模型的参数,通过对比预处理后的建模结果,选出最合适的预处理方法。表1列出了预处理后各模型的评价参数,通过比对,可以较直观的选出一阶导数SG13点平滑和Mean Center的组合为最佳预处理方法。图3所示为用经过一阶导数SG13点平滑和Mean Center 预处理后的光谱所建立的模型的结果,从图3中可以看出,建模效果较好,预测能力较高,Rc2=0.994,Rp2=0.986,RMSEC=0.1993%,RMSEP=0.2585%,RMSECV=0.2518%。[align=center]表1 不同预处理后各模型参数[/align][align=center][img=,629,241]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151613_01_1626619_3.png[/img][/align][align=left]FD+SG:一阶导数+SG13点平滑[/align][align=left]SD+SG:二阶导数+SG13点平滑[/align][align=center][img=,572,305]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151616_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图3 一阶导数+SG平滑+ Mean Center[/align]3.5 光谱区间的选择结果通过筛选光谱区间,可以选择与样品白蛋白含量相关性大的光谱变量进行建模,去掉大量无关信息,减少模型的计算量,使得模型的效果更好。本实验采用iPLS进行变量的选择。将光谱进行SG13点平滑+一阶导数+ Mean Center预处理后,分别采用Forward iPLS和Reverse iPLS方法选择最佳的光谱区间,改变窗口宽度,分别选择最佳变量,以RMSECV为标准选择谱区。3.5.1Forward iPLS选择波段采用FiPLS的方法以RMSECV为标准选取最佳的光谱区间,分别选择50、100、200个变量进行自动选择,如表2所示窗口宽度为100个变量时建模结果较佳,结果图4所示。[align=center]表2 Forward iPLS结果[/align] [align=center][img=,645,163]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151618_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center][img=,517,246]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151619_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图4 Forward iPLS波段结果图[/align]由图4中可以看出,绿色部分为建模的波段,图5为建模预测结果图。[align=center][img=,551,291]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151620_01_1626619_3.png[/img] [/align][align=center]图5 Forward iPLS建模结果图[/align]3.5.2 Reverse iPLS选择波段采用Reverse iPLS的方法选取最佳的光谱区间,同样,分别选择50、100、200个变量进行自动选择,如表3所示窗口宽度为50个变量时建模结果较佳,波段选择结果如图6所示。[align=center]表3 Reverse iPLS结果[/align][align=center][img=,652,456]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151622_01_1626619_3.png[/img][/align] [align=center]图6 Reserve iPLS 选波段结果图[/align]如图6中所示,其中绿色部分为建模波段,图7为预测结果。[align=center][img=,520,228]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151624_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图7 Reserve iPLS 建模结果图[/align]通过采用Forward iPLS和Reservei PLS波段选择方法建立PLSR模型,经过两种方法中选择的最优变量的对比(见表4),选择窗口宽度为100变量的Forward iPLS变量选择方法建立的模型最佳。最终建立的PLSR模型结果:模型的参数为Rc2=0.997,Rp2=0.987,均方根误差RMSEC=0.1394%,RMSEP=0.2560%,RMSECV= 0.1831%,建模结果较好。[align=center]表4不同变量选择方法的建模结果[/align][align=center][img=,641,142]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151629_01_1626619_3.png[/img][/align]3.6 一级数据与预测值比较对16个验证集样品的传统方法获得的蛋白含量和NIRS蛋白含量预测值进行偏差分析,结果见表5所示。蛋白含量一级数据和预测值的平均偏差和相对平均偏差的计算公式见式1和式2,蛋白含量NIRS的预测值和一级数据间的平均偏差为0.17,相对平均偏差为0.81,两者都较低,说明了NIRS和传统的凯氏定氮法结果相差较小,表明NIRS用于蛋白含量测定的准确性和可靠性。[align=center][img=,372,89]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151631_01_1626619_3.png[/img][/align]式中yi, actual为传统凯氏定氮方法得到的一级数据值,yi, predicted为NIRS得到的预测值,n为验证集样品数量。[align=center]表5 验证集样品方法结果比较表[/align][align=center][img=,585,86]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151632_01_1626619_3.png[/img][/align]3.7 预测值的精密度通过重复测量光谱计算,建立的蛋白含量校正模型的预测精密度。随机选取验证集样品中的1号、15号、35号、42号和47号样品,每个样品重复测量10次,然后采用建立的蛋白含量模型采集以上样品的光谱,得到样品的预测值。然后计算每个样品预测值的平均值、标准偏差和相对标准偏差,用这些指标来表示预测的精密度,结果见表6。如表中所示, RSD值均在1.0%以下,远远低于5.0%,证明了模型的精密度良好。[align=center]表6 模型精密度考察结果[/align][align=center][img=,584,394]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151636_01_1626619_3.png[/img][/align]4结论和讨论本研究建立了人血白蛋白生产过程中蛋白含量测定的近红外定量模型,用于人血白蛋白原液蛋白质含量的测定,为下一步原液的生产配制提高依据。首先,取生产过程中的样品17个,用凯氏定氮法测得各个样品的蛋白含量,然后在实验室条件下,用生理盐水配制成49个不同浓度的蛋白样品。对49个样品进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的采集,然后对样品进行校正集和验证集的划分,对光谱进行预处理方法和不同的变量选择方法进行了考察;采用Kennard-Stone(K-S)分类的算法,按照2:1的比例进行样品集的划分,优先选出Mean Center +一阶导数SG13点平滑的预处理方法,并采用窗口宽度为100变量的Forward iPLS变量选择方法选出变量区间,最终建立最佳的近红外定量模型。最终建立的PLSR模型结果:Rc2=0.997,Rp2=0.987,均方根误差RMSEC=0.1394%,RMSEP=0.2560%,RMSECV= 0.1831%。除此之外,对模型进行了重复性考察,从结果可知模型具有较好的重复性。在模型的建立中,选用Kennard-Stone(K-S)分类的算法进行样品集的划分,通过PCA分析得到具有代表性的校正集和验证集样品。在预处理方法的选择中,分别选用Autoscale、Mean Center、SG平滑一阶导数以及各预处理方法的组合进行预处理方法的考察,其中SG平滑中,不同的窗口宽度会对平滑产生不同的效果,窗口宽度越宽平滑效果越好,但也会丢掉有用的信息,经过考察选择13点平滑时结果较佳。参考文献吴清, 周法根. 脑梗死治疗中白蛋白应用价值的探讨 . 心脑血管病防治, 2005, 5(2): 49-50.王华平, 米宇俊. 人血白蛋白治疗肾综合征出血热低血压休克患者疗效观察 . 医师进修杂志, 2001, 24(8):20-21.郑红光, 杨志藩, 关欣. 静脉输注人血白蛋白对肾病综合征的正负临窗效应观察 . 中国实用内科杂志, 2003, 23(1):25-27.刘丽萍. 人血白蛋白在肝硬化资料中的应用 . 中国医院用药评价与分析, 2013, 13(5):388-390.常花蕾, 史涛. 人血白蛋白临床不合理应用及改进措施 . 中国药物应用与监测, 2014, 11(1): 52-54.孙世光, 余明莲, 王建民, 张国辉. 人血白蛋白的临床应用误区及其对策 .解放军药学学报, 2009, 25(4):366-368.

  • 【讨论】便携式近红外定量检测酶力肽的蛋白质含量的模型建立及问题

    最近使用新买的便携式近红外设备,对酶力肽进行了蛋白质的湿化学方法检测,然后对样品光谱进行采集,通过定量分析模型的建立、优化,尝试对样品进行回归测定。蛋白质采用凯氏定氮法,按同一标准,粉碎蛋白有一定差异的样品(同一粉碎机、粉碎时间),测定出样品蛋白质含量的真值:70-90%(主要是含水量不同造成的差异)。光谱采集分粉碎样品和原始样品两种类型,分别建模。结果:总体不错。但有几个问题需要大家注意。1. 粒度对模型和检测结果影响非常大,一定要粉碎一致。不同粒度下建立的模型检测结果误差很大,尤其是未粉碎的,误差更大。粉碎的样品结果一致性很好2.由于采用漫发射光谱,光源直接贴近样品照射,同一位点进行定量检测时如果不移动,每次的检测结果都会变化,但按绝对值增大约1%的幅度增加。我感觉可能与长期一直照射的情况下,样品内部温度发生变化导致水分发生移动,或漫反射的能量加强导致检测结果不稳定。但哪个是主要原因呢???

  • 如何利用近红外光谱分析技术检测发酵产物中的蛋白质含量?

    [font='Times New Roman'][font=宋体]蛋白质是复杂的含氮有机化合物,不同蛋白质的含氮量不同,测定蛋白含量一般采用凯氏定氮法,但该方法操作步骤繁琐,消耗试剂(如浓硫酸、氢氧化钠等),检测时间长。近年来多采用蛋白质分析仪进行测定,但仍需要对样品做复杂的预处理,费时费力。采用[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]可缩短检测时间,可快速预测发酵产物中的蛋白质含量,不仅可以避免因为时效性差而引起的目标产物产量不稳定,还可以防止因为外界环境变化引起的蛋白质失活变性。同理,发酵的其他目标产物,如抗生素、维生素、有机酸等,也可以利用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]来快速预测目标产物含量。[/font][/font]

  • 【原创大赛】基于近红外光谱分析技术的人纤维蛋白原工艺过程流穿液中蛋白质含量的快速检测

    中文摘要: 目的 利用近红外光谱分析技术,建立原液中总蛋白及纤原含量的检测模型,实现原液的快速检定。 方法 选取层析过程流穿液为研究对象,收集流穿液制备了一系列不同浓度的样品,共60个,用透射模块采集其近红外光谱。建模过程中,首先用K-S方法将样品划分为40个校正集和20个验证集,简历模型,用R2、RMSEC、RMSECV、RMSEP对模型进行评价。 结果 建立模型的各项参数为:R2=0.995,RMSEC=0.1911,RMSECV=0.2245,RMSEP=0.1662。 结论 所建立的方法,可以快速准确的对层析流穿液的蛋白含量进行在线检测,如果应用于生产,还可以对层析过程进行饱和度分析,确定最优的层析方案。关键词:近红外光谱分析;人纤维蛋白原;层析流穿液; 蛋白质含量人纤维蛋白原(HumanFibrinogen,Fg)是血浆的主要成分,含量高达2~4 g/L。在人凝血反应的最后阶段在凝血酶与人凝血因子ⅩⅢ、Ca2+作用下形成纤维蛋白凝胶,将血液有形成分包绕其中,达到止血的目的。在纤维蛋白原的生产过程中,通过层析收集流穿液进行下一步的制备。当离子交换树脂吸附饱和时停止收集,目前填料饱和度的判断通过检测流穿液中纤原的纯度来进行,采用凯氏定氮法分别检测原液中总蛋白的含量,进而计算得出。在制药领域,NIRS作为一种重要的PAT工具,已成功用于药物的原辅料质量评价、关键过程的监测和控制、成品的快速放行和质量检测等各个环节,为保证产品质量、降低生产成本、革新生产过程发挥了重要的作用。利用近红外光谱分析技术,建立原液中总蛋白及纤原含量的检测模型,可以实现原液的快速检定以及在线监测,提高生产效率。1实验材料与仪器1.1试剂纤维蛋白原层析流穿液(山东泰邦生物制品有限公司,批号201409S05,蛋白含量9.70mg/mL);注射用水。1.2仪器Antaris Ⅱ傅里叶变换近红外光谱仪(美国Thermo Fisher scientific公司),附件配置:透射检测器,1mm光程玻璃比色皿;Result光谱采集软件;Matlab 2009化学计量学软件(美国Mathworks公司)。2方法2.1样品制备在纤原的生产过程中,对层析时的流穿液留样。按照不同的比例用注射用水将流穿液稀释,得到含有不同蛋白含量的样品共60个。2.2近红外光谱采集每个样品取适量装于光程4mm的比色皿中,采集其透射光谱,扫描范围为10000-4000cm-1,分辨率为8 cm-1,扫描次数32次,每小时扫描一次背景。2.3校正集和验证集的划分采用K-S分类的方法将样品划分为校正集和验证集,二者的比例为2:1,得到40个校正集样品和20个验证集样品。2.4预处理方法的选择本研究考察了Autoscale、均值中心化、一阶导数,以及两种方法联用等预处理方法对光谱数据进行处理后,对建模结果的影响,并以此选择最佳的预处理方法。2.5光谱区间的选择本研究中分别采用iPLS和GA筛选光谱变量,使用选择的谱区建立PLS模型,并依据模型结果的优劣确定最终使用的变量选择方法,从而更好地提高模型的性能。2.6重复性考察随机挑选3个验证集样品,每个样品重复测定10次光谱,用所建立的定量模型预测其蛋白含量,计算每个样品预测值的平均值和标准偏差。用χ2检验考察这些重复性标准偏差是否属于同一总体,若属于,则近红外方法的重复性按z×data:image/png;base64,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×σ算出。3.结果3.1样品蛋白含量的分布共制备60个样品,其蛋白含量范围在0.2425 mg·mL-1~9.7000 mg·mL-1,且分布较为均匀。3.2样品的近红外光谱采集的60个样品的原始透射光谱如图1所示。data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAz4AAAF3CAMAAABT3W5nAAAAAXNSR0ICQMB9xQAAAPxQTFRFAAAAAAA6AABmAAD/ADo6ADpmADqQAH8AAGaQAGa2AL+/OgAAOgA6OgBmOjoAPz8/OjpmOjqQOmZmOma2OpC2OpDbZgAAZgA6ZgBmZjqQZmY6ZmZmZma2ZpC2Zra2Zrb/kDoAkDo6kDpmkGZmkGaQkJA6kJBmkJC2kJDbkLbbkLb/kNvbkNv/vwC/tmYAtmY6tmZmtpA6tpBmtpCQtpDbv78AtrZmtraQtra2trbbtrb/ttv/tv+2tv/btv//25A625Bm25CQ27Zm27a229u229vb29v/2/+22//b2////wAA/7Zm/7aQ/7a2/9uQ/9u2/9vb//+2///b////7ggbWwAAAAlwSFlzAAAWJQAAFiUBSVIk8AAAABl0RVh0U29mdHdhcmUATWljcm9zb2Z0IE9mZmljZX/tNXEAABV0SURBVHja7d2NY9s2esdxOryFE3wdt2uVttdscrOs7eVEJ92G7XLbpOZub4butEr8//+XASApybbiSBAJAuT3l8RxXixaND9+HgAklZSEEMck7AJC4EMIfAiBDyHwIYTAhxD4EAIfQuBDCHwIIfAhBD6EwIcQ+BBC4EMIfAiBDyHwIQQ+hBD4EAIfQuBDCHwIIfAhJEI+q+Rqzr4m8HHKf5WrGfuawMctq2cL9jWBj2PWn+ttEdJzouTzdr55afgM79sCm4ppU5HyWV+bqQP4sCn4hPPJj+SrX+jABz589c+nI4oiTc1PQ4gdCB+++ufw0XJSmdoUhVLsQPjw1T9Zj7GTZ3meSykrQtqQivxZDWdTXvmU5Fw+SmVZJvWvPM/M21QYQdpQaRQp9hB8yEeTqkwpIZRRVJegvOnkDKICRPAhH4umo5OLSlBVgWQmc1kjqpo5g0gpBSP4kMOI1PApRaEFKYNHwykz/Q9WkfZkCVWlqIAQfMg9PoUZ6wj9W1HaQmQHQHmupCyLsrCe7vVzAIIPqaPhpPpXae0UZV6YcVBWEzIjoUyWUv8//buOViT8zm7DBz5B8zGCRPUHW310KbJTCVm2V2QcFdKOikw3VyAIPkTrkXrYI+79lZlGyAsrSTuyo53akWnjtKDCLA8V8IEPfJTmc+TvtaA8F6moGBlCaZaZqe3MdnRljh/4kEykT/1zqp2Ybm6XqhQZR2YIxP6DD3xOix3yNIpyYVyx/+Az6ogsPftjDCKV6Y+k/MBn7HxcPspWIaX9sAPhM2o+qeMHFqn2I/EDH/g4+6F9g8+o+bh/qPYjMsoPfODj7IfyAx/4uCXPBO0bfODjm

  • 【原创大赛】基于近红外光谱分析技术的人纤维蛋白原工艺过程纤原产品水分的快速检测

    中文摘要: 目的 利用近红外光谱分析技术可以有效的对纤原冻干产品的水分含量进行实时测定,优化冻干过程。 方法 选取冻干完成后制品为研究对象,制备了水分含量有一定梯度的样品共60个,用积分球漫反射模块采集其近红外光谱,然后用卡尔费休容量滴定法测定每个样品的水分含量作为一级数建立近红外模型,以R2、RMSEC、RMSECV、RMSEP对模型进行评价。结果 模型各项参数为:R2=0.881,RMSEC=0.4426,RMSECV=0.8370,RMSEP=0.6311。 结论 所建立模型可作为在线监控纤原冻干过程水分含量的基础,将冻干设备进行相关的改造后,借助光纤可实现产品水分含量的实时监测。关键词:近红外光谱分析;人纤维蛋白原;水分人纤维蛋白原(HumanFibrinogen,Fg)是血浆的主要成分,含量高达2~4 g/L。在人凝血反应的最后阶段在凝血酶与人凝血因子ⅩⅢ、Ca2+作用下形成纤维蛋白凝胶,将血液有形成分包绕其中,达到止血的目的。纤维蛋白原的原液经配制、分装后,进行冷冻干燥,使产品的水分含量控制在5%以下。人纤维蛋白原工艺过程纤原产品水分的检测是使用卡尔费休水分测定方法,该传统方法费时费力,对产品具有破坏性,极易引入误差而使测定不准确。在制药领域,NIRS作为一种重要的PAT工具,已成功用于药物的原辅料质量评价、关键过程的监测和控制、成品的快速放行和质量检测等各个环节,为保证产品质量、降低生产成本、革新生产过程发挥了重要的作用。利用近红外光谱分析技术可以有效的对纤原冻干产品的水分含量进行实时测定,从而极大地优化冻干过程。1材料1.1试剂人纤维蛋白原(冻干剂,山东泰邦生物制品有限公司,批号201409S02);甲醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);卡尔·费休试剂(KFR-06型,天津市科密欧化学试剂有限公司)。1.2仪器Antaris Ⅱ傅里叶变换近红外光谱仪(美国ThermoFisher scientific公司),附件配置:积分球漫反射检测器;KF-4型自动水分测定仪(南京科环分析仪器有限公司);EL204电子天平(METTLER TOLEDO公司)。2方法2.1样品制备取若干瓶纤原样品,开盖后置于37℃水浴锅中,通过放置不同的时间,制备出水分含量有一定梯度的样品,样品取出后加盖密封,平衡一段时间。共得到60个样品。2.2采集近红外光谱用Antaris Ⅱ傅里叶变换近红外光谱仪的积分球采样模块对60个纤原样品进行光谱采集,扫描范围为10000-4000 cm-1,分辨率为8 cm-1,扫描次数64次,每小时扫描一次背景。2.3测定样品水分含量依据2010版中国药典规定,采用卡尔费休容量滴定法,测定样品的水分含量。测定用KF-4型自动水分测定仪完成,先进行标定,记录10mg蒸馏水所消耗的卡尔费休试剂的体积,然后进行测定,向反应杯中加入一定量的样品粉末,记录滴定至终点时所消耗的卡尔费休试剂的体积,最后通过计算得到样品的水分含量。2.4划分校正集和验证集采用K-S分类的方法将样品划分为校正集和验证集,二者的比例为2:1,得到40个校正集样品和20个验证集样品。2.5预处理方法的选择通过对原始光谱数据进行平滑、微分等预处理,可消除仪器背景或基线漂移等对光谱的影响。本次建模过程考察了MSC、SNV、一阶导数SG11点平滑、二阶导数SG11点平滑,以及MSC、SNV分别和二阶导数联用的多种方法,依据处理后的建模结果确定最终使用的方法。2.6选择光谱区间通过光谱变量的筛选,可去除大量的无关变量,大大减少建模的计算量,节省时间。本次建模过程考察了相关系数法和iPLS两种变量选择的方法,并依据模型的结果确定最终的光谱区间。3结果3.1样品的水分含量测定结果依据药典三部附录VIID 水分测定法第一法,测得60个样品的水分含量范围为1.7244-7.2012,将其作为建模用的一级数据。3.2纤原样品的近红外光谱图1为积分球漫反射模块采集的60个样品的光谱。从图中可以看出,样品的近红外光谱谱带较宽且重叠严重,而且基线漂移比较严重,不能从光谱直接得到样品水分含量的信息,需要采用化学计量学的方法对光谱进行处理和信息提取,最终建立水分含量的定量分析模型。data:image/png;base64,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

  • 【原创大赛】Micro NIR1700型近红外光谱仪用于蛋白含量测定的可行性研究

    【原创大赛】Micro NIR1700型近红外光谱仪用于蛋白含量测定的可行性研究

    Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]用于蛋白含量测定的可行性研究摘要:Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]与AntarisⅡ傅里叶变换[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]相比具有体积小、质量轻、便携的特点,更适合用于生产现场检测。本文采用Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url] 1700型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]对蛋白含量进行检测,对其用于蛋白含量测定的可行性进行分析。通过相关系数法选出更合理的波段,提高模型的预测能力,从而建立了用于人血白蛋白原液蛋白含量快速检测的定量模型。关键词:微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url];蛋白含量测定;定量分析模型1材料1.1 试剂49个不同蛋白含量的样品:采用半微量凯氏定氮法进行蛋白含量的测定,测定得到17个样品的蛋白含量。用生理盐水稀释样品,共得到49个不同蛋白质含量的样品。1.2 仪器和软件Micro[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url](JDSU公司,美国); MATLAB 2015a处理软件(Mathworks,美国);PLS_Toolbox工具箱(Eigenvector Research,美国)。2方法2.1样品光谱的采集采用Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]进行蛋白光谱的采集,采样方式为透射采样,波长范围908.1-1676.0 nm,积分时间为28000 μs,扫描次数为50次。用1 mm光程比色皿进行采样,每个蛋白样品采集3次,求其平均光谱作为样品光谱。每张[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]光谱由125个变量点组成。2.2校正集和验证集的划分样品集的划分采取SPXY分类算法,以1:1的比例进行校正集、验证集的划分,最终25个样品集被划分为校正集,24个样品被划分为验证集。分析样品的PCA得分图评价分类结果。2.3 预处理方法的选择采用标准化(Auto scale)、均值中心化(Mean Center)、一阶导数(First Derivative,FD)SG5点平滑、二阶导数(Second Derivative,SD)SG5点平滑等预处理方法进行了考察,以模型的RMSEP为指标,选择最佳的预处理方法。通过留一交互验证法,以RMSECV的值选择最佳主因子数。2.4光谱区间的选择采用Reverse iPLS方法、相关系数方法进行光谱区间的选择,优化光谱区间,以建立较优的模型。3 实验结果3.1近红外原始光谱图分析图1为Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]透射采样得到的原始[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]光谱图。从原始光谱图中无法得知有关蛋白含量的信息,因此本研究中需用化学计量学知识对样品的原始光谱进行处理。[align=center] [img=,475,213]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151936_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图1原始[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]图[/align]3.2校正集和验证集的划分本研究选择SPXY算法,以1:1的比例进行校正集、验证集的划分,最终25个样品集被划分为校正集,24个样品被划分为验证集。图2为样品集的划分结果。图2为49个蛋白样品的前两个主成分的得分散点图,其中红色为验证集,灰色为校正集,从图中可知校正集样品和验证集的样品分散较好,这表明校正集、验证集划分较合理。[align=center] [img=,460,204]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151937_02_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图2 样品主成分得分图[/align]3.3 光谱预处理结果本研究中,分别比较了Mean Center、Auto scale、平滑和导数以及不同处理方法组合的预处理方法对建模结果的影响,并以RMSEP作为模型的评价指标。表1为经不同预处理后的PLSR建模结果,由表中结果可知,经过二阶导数、SG5点平滑和Auto scale预处理后模型的Rp2提高, RMSEP明显下降,说明经过二阶导数、SG5点平滑和Auto scale预处理能够提高模型的有效性。图3为经预处理后较优模型的结果,模型结果为Rc2=0.993,Rp2=0.953,RMSEC=0.2143%,RMSEP=0.5354%,RMSECV=0.3382%。[align=center]表1不同预处理后各模型参数[/align][align=center][img=,638,223]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151938_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center][img=,489,211]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151939_01_1626619_3.png[/img][/align] [align=center]图3二阶导数+SG平滑+Autoscale[/align]3.4 光谱区间选择结果分别采用Reverse iPLS方法、相关系数方法对模型的光谱区间进行优化,消除无关变量对模型的影响。以RMSEP值为指标来评价模型,其中RMSEP值越小模型结果越好。3.4.1Reverse iPLS选择波段本研究采用Reverse iPLS方法选择波段,考察50个变量间隔的选择结果。从图4可知,绿色部分为建模采用的波段,红色部分为舍弃波段范围。图5为采用Reverse iPLS方法选择的波段范围建立的模型的预测结果。其中RMSEP值有所降低,表明模型的预测误差降低。表明此区间包含的有效信息可提高模型的预测能力。[align=center][img=,532,234]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151940_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图4 Reserve iPLS 选波段结果图[/align][align=center][img=,497,224]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151940_02_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图5 Reserve iPLS法预测结果图[/align]3.4.2相关系数法选择光谱变量采用相关系数法求得光谱中各变量与蛋白浓度之间的相关系数图,相关系数越大,区间内包含的有效信息越多。图6为求得的相关系数图。[align=center][img=,483,211]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151942_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center] 图6 相关系数图[/align]选择相关系数绝对值大于0.4的光谱区间建立近红外定量模型,选择建立模型的变量数为25个。图7为变量选择的结果图。[align=center][img=,520,229]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151943_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center]图7 相关系数法变量选择图[/align]使用相关系数法选择的25个变量建立PLSR模型,建模结果见图8中所示。与全波段建模结果相比,模型的RMSEP值降低,表明模型的外部预测误差有所减小,从而提高了模型的准确性。[align=center][img=,474,209]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151945_01_1626619_3.png[/img][/align][align=center] 图8 建模结果图[/align]3.5 确定最佳定量分析模型采用二阶导数、SG5点平滑和Auto scale预处理后,使用Reverse iPLS方法和相关系数方法选择光谱的有效波段。两种变量选择方法建立的模型结果见表2所示。[align=center]表2不同变量建模结果比较[/align][align=center][img=,604,171]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709151946_01_1626619_3.png[/img][/align]经过比较,其中相关系数法选择25个变量建立的PLSR定量模型的预测均方根误差结果最小,说明建立模型的预测能力更佳。所以本研究采用二阶导数、SG5点平滑和Auto scale预处理后选择相关系数法确定25个变量建立最佳定量分析模型。模型结果为Rc2=0.977,Rp2=0.958,RMSEC=0.3983%,RMSECV=0.5653%,RMSEP=0.5334%。4结论和讨论本研究用Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]对建立的人血白蛋白原液蛋白含量定量分析模型的可行性进行分析。采用Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]对49个样品进行光谱采集,然后选择不同的光谱预处理方法进行预处理,经过结果比较选择二阶导数、SG5点平滑和Auto scale进行光谱预处理;采用Reverse iPLS方法和相关系数方法,对光谱的有效区间进行选择,最终使用相关系数法选择25个变量建立蛋白含量的最佳定量分析模型。所建立的模型结果为Rc2 =0.977,Rp2=0.958,RMSEC=0.3983%,RMSECV=0.5653%,RMSEP=0.5334%。此研究结果表明,Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]所建立的模型用于人血白蛋白原液中蛋白含量的检测是可行的,同时Micro [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]1700型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]以其质量轻、体积小以及成本低的优势,在蛋白快速检测方面将有广阔的应用前景。参考文献吴清, 周法根. 脑梗死治疗中白蛋白应用价值的探讨 . 心脑血管病防治, 2005, 5(2): 49-50.王华平, 米宇俊. 人血白蛋白治疗肾综合征出血热低血压休克患者疗效观察 . 医师进修杂志, 2001, 24(8):20-21.郑红光, 杨志藩, 关欣. 静脉输注人血白蛋白对肾病综合征的正负临窗效应观察 . 中国实用内科杂志, 2003, 23(1):25-27.刘丽萍. 人血白蛋白在肝硬化资料中的应用 . 中国医院用药评价与分析, 2013, 13(5):388-390.常花蕾, 史涛. 人血白蛋白临床不合理应用及改进措施 . 中国药物应用与监测, 2014, 11(1): 52-54.孙世光, 余明莲, 王建民, 张国辉. 人血白蛋白的临床应用误区及其对策 .解放军药学学报, 2009, 25(4):366-368.

  • 【资料】采用近红外光谱技术检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量

    用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量利用近红外漫反射光谱1100-1700nm快速检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量,采用偏最小二乘法回归建立了测量光谱与牛奶主要成分浓度之间的校正模型,并对其重复性进行了研究,进而探讨了非线性校正方法径向基(RBFN)函数网络的可行性。并与PLS线性校正模型进行对比,探讨了PLS校正模型如何提高预测精度的相关问题。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=69231]用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量[/url]

  • 【原创大赛】基于近红外光谱分析技术人血白蛋白生产过程组分I+II+III上清液乙醇沉淀环节控制研究

    中文摘要: 目的 实验室规模通过近红外光谱分析技术对人血白蛋白醇沉过程进行监测,为提高组分I+II+III上清液乙醇沉淀环节收率提供支持。 方法 实验室条件下模拟8批正常过程和3批异常过程。定性模型以6个正常批次作为校正集建立主成分分析模型,2个正常批次和3个异常批次作为验证集考察模型过程监测和错误诊断能力。定量模型以醇沉过程中人血白蛋白含量和总蛋白含量作为建模指标,6个正常批次样品作为校正集,2个正常批次样品作为验证集,建立了可用于人血白蛋白和总蛋白含量快速准确测定的偏最小二乘回归模型。 结果 定性的主成分分析模型和定量偏最小二乘回归模型可实现醇沉过程的监测和错误判断。 结论 利用近红外光谱分析技术结合化学计量学对人血白蛋白生产过程中的FI+II+III上清液醇沉过程进行监测的方法可行。关键词:近红外光谱分析技术;组分I+II+III;化学计量学;醇沉淀 人血白蛋白(Human Albumin,HA)是最早从人血浆中提取并应用于临床上的血液制品。组分(Fraction, F)I+II+III上清液醇沉过程是HA生产过程中的重要一步,其目的是去除各种杂蛋白,得到FIV上清液,为下一步醋酸缓冲液沉淀过程做准备。目前人血白蛋白组分I+II+III上清液醇沉过程生产过程的控制模式大都采用离线的方式,即当乙醇加入到含量为40%时醇沉过程结束,然后取样进行实验室化验,其结果严重滞后于生产过程,无法实时的监测指导生产过程的进行。在制药领域,NIRS作为一种重要的PAT工具,已成功用于药物的原辅料质量评价、关键过程的监测和控制、成品的快速放行和质量检测等各个环节,为保证产品质量、降低生产成本、革新生产过程发挥了重要的作用。本研究中利用NIRS结合化学计量学对HA生产过程中的FI+II+III上清液醇沉过程进行监测,以实现醇沉环节的过程控制。1 材料1.1 试剂FI+II+III压滤后上清液(山东泰邦生物制品有限公司);95%乙醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);去离子水。1.2 仪器和软件 Antaris II傅里叶变换近红外(Fourier Transform NearInfrared, FT-NIR)光谱仪(美国Thermo Fisher Scientific公司),液体透射采样模块,内径为4×50 mm的玻璃小管(德国Kimble Chase公司);低温反应仪(郑州长城科工贸有限公司);BF300恒流泵(保定齐力恒流泵有限公司);Alpha 1-2 LD实验室型冻干机(德国Christ公司);高速离心机(Thermo Fisher Scientific公司);MATLAB 2010a(美国Mathworks公司);PLS_Toolbox工具箱(美国Eigenvector Research公司)。2 方法2.1 醇沉过程正常醇沉过程:醇沉过程在低温反应仪中进行,温度设定和实际生产反应温度一致。每个批次取100 mL FI+II+III压滤后上清液置于250 mL的圆底烧瓶中,恒流泵加入95%乙醇的速度为1 mL/min。醇沉开始前以及醇沉过程中每隔3 min取样1 mL用于光谱的采集及蛋白含量的测定。异常醇沉过程:本研究中为考察定性

  • 【求助】哪种近红外分析仪更适合农作物种子品质检测?

    我一个朋友要做作物种子品质检测,主要就是测种子中蛋白、脂肪、纤维等有关品质方面的,不知选哪一种近红外分析仪更适合?价格是多少?用了近红外分析仪是否就可以不需要蛋白质测定仪和脂肪测定仪了?因为看资料用近红外测更方便、快捷!

  • 利用近红外分析蛋白质的组成

    我想利用近红外分析一些蛋白质的组成,不需要分析氨基酸的成分,只想分析的蛋白亚基的程度,目前打算先做定标,有做过的朋友可不可以交流一下啊。我的邮箱:alex_qq@hotmail.com

  • 求助近红外分析蛋白质建模

    我想利用近红外分析一些蛋白质的组成,不需要分析氨基酸的成分,只想分析的蛋白亚基的程度,目前打算先做定标,有做过的朋友可不可以交流一下啊。我的邮箱:alex_qq@hotmail.com

  • 【第三届原创】近红外光谱技术应用于玉米整粒检测

    【第三届原创】近红外光谱技术应用于玉米整粒检测

    使用近红外光谱技术检测整粒玉米,得到很好的效果。近红外光谱技术测定整粒玉米的应用玉米是饲料中使用比重较大的一类原料,饲料厂对玉米的收购比较多,对玉米品质的检测也比较繁琐,比较耗时,使用传统的湿化学分析方法首先就得对玉米进行粉碎,破坏原来的颗粒,传统的湿化学分析需要使用化学试剂,对环境也会造成污染。本文将讨论应用近红外光谱技术快速的检测整粒玉米的水分、粗蛋白、脂肪、纤维等。近红外光谱技术是上世纪50年代发展起来的一种高新分析技术之一,其主要利用物质中含有C-H、N-H、O-H、S-H等化学键振动而对光能的吸收产生光谱,再利用现代信息技术对其处理进而计算出其含量。由于对用近红外检测水分、蛋白、脂肪等的报道比较多,但是应用近红外漫反射对整粒样品的检测报道还很少,本文将探讨采用近红外漫反射光谱对整粒玉米的检测。1.仪器1.1 FOSS InfraXact 近红外仪:检测器:铟镓砷和硫化铅;波长范围:570~1800nm;光纤导光后分光系统;光源:50W卤钨灯;数据采集间隔点:每2nm采集;扫描速度:2.5次/S;带宽:10nm+1nm;波长偏差:+0.6nm;波长重复测定标准差:0.02;Bias:+0.1,噪音(RSM)0.05。使用软件为ISISCAN 3.20和WinISI Ⅲ。1.2 FOSS 1090粉碎机1.3 FOSS Kjeltec 2200蛋白蒸馏仪1.4 FOSS 2055 SOXTEC 脂肪提取仪1.5 FOSS Fibertec 1020纤维仪1.6 天平:Mettler Toledo xp2052.方法2.1光谱收集本次试验收集了160个不同产地的玉米(均由正大各公司提供),使用InfraXact 近红外仪在570~1800nm扫描整粒样品,每个样品重复装样扫描两次,其光谱见图一:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151637_259514_2961690_3.jpg2.2湿化学分析参照国标对扫描后的玉米进行湿化学分析,检测项目有:水分、粗蛋白、脂肪、纤维。其分析统计结果见表1http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151638_259515_2961690_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151638_259516_2961690_3.jpg2.3 重复性文件的建立选择10个整粒玉米样品,在不同环境条件下每个样品重复扫描10次,建立重复性文件。3 定标模型的建立3.1 在WINISI Ⅱ软件中将湿化学分析数据录入相对应的光谱文件中得到一个.CAL文件,此文件是建立定标模型的基础文件。3.2利用WINISI Ⅱ软件中Make and Use Scores程序计算出每个样品与平均普带的差异,用标准化的Mahalanobis距离(即H距离)表示,H值大于3的样品给予剔除,不再参与定标建模。计算出得分文件。3.3利用WINISI Ⅱ软件的Regression Equations程序对光谱数据进行回归分析建立预测模型,对数据采用(1,4,4,1)和散射处理(SNV and Detrend),并用改进的最小二乘法回归分析(MPLS),同时调取重复性文件。其定标模型结果见表2:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151640_259518_2961690_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151640_259519_2961690_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151641_259520_2961690_3.jpg从验证的结果表可以看出,水分、蛋白、灰分、脂肪、纤维其相对标准偏差分别为0.222、0.246、0.171、0.372和0.397均符合GB/T18868-2002.对其进行方差分析:给定а=0.05,则1-а=0.95,从F分布表查的F0.95(1,31)=4.17,其中除了灰分的F值为4.280外,其余的均小于F0.95(1,31)=4.17,则除了灰分外,化学分析与近红外分析无显著性差异,说明近红外外光谱法可以替代传统的化学方法检测整粒的玉米。5 重复性检测选择一个整粒玉米样品,重复扫描10次,其检测结果如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011151642_259521_2961690_3.jpg从表中可以看出,近红外检测的重复性均符合国标中化学分析的要求。结论:虽然脂肪、纤维其相关系数比较低,是由于其浓度跨度范围比较窄造成的,从以上试验结果可以看出,除了灰分外可以运用近红外漫反射用于整粒玉米样品的检测,可以大大的缩短了检测样品的时间,还不需要破碎原来的样品,为玉米收购提供很大的方便。

  • 【原创大赛】基于近红外光谱分析技术的人纤维蛋白原工艺过程原液中纤原的含量的快速检测

    中文摘要: 目的 利用近红外光谱分析技术,建立原液中总蛋白及纤原含量的检测模型,实现原液的快速检定。 方法 选取超滤完成后配制前原液为研究对象,首先制备了纤原含量有一定梯度的样品,共54个,用透射模块采集其近红外光谱。实验收集生产中大量不同纤原纯度的原液样品,建立能够直接预测原液纤原纯度的近红外定量模型。 结果 模型的各项参数为:R2=0.999,RMSEC=0.3575,RMSECV=0.4894,RMSEP=0.5208。 结论 模型的准确度和精密度较好,可实现原液的快速检定以及在线监测。关键词:近红外光谱分析;人纤维蛋白原;纤原含量人纤维蛋白原(HumanFibrinogen,Fg)是血浆的主要成分,含量高达2~4g/L。在人凝血反应的最后阶段在凝血酶与人凝血因子ⅩⅢ、Ca2+作用下形成纤维蛋白凝胶,将血液有形成分包绕其中,达到止血的目的。对于人纤维蛋白原工艺过程原液中纤原的含量的测定是通过检定后才能进入半成品和成品的制备,采用凯氏定氮法检测纤原的含量,进而计算得出。凯氏定氮法十分麻烦,检测时间较长,而且用到硫酸等危险试剂,不利于公司生产中的快速放行。在制药领域,NIRS作为一种重要的PAT工具,已成功用于药物的原辅料质量评价、关键过程的监测和控制、成品的快速放行和质量检测等各个环节,为保证产品质量、降低生产成本、革新生产过程发挥了重要的作用。利用近红外光谱分析技术,建立原液中总蛋白及纤原含量的检测模型,可以实现原液的快速检定以及在线监测,提高生产效率。1材料1.1试剂纤维蛋白原原液(山东泰邦生物制品有限公司,批号201409S02,纤原含量56.94mg/mL);注射用水。1.2仪器Antaris Ⅱ傅里叶变换近红外光谱仪(美国Thermo Fisher scientific公司),附件配置:透射检测器,1mm光程玻璃比色皿;Result光谱采集软件;Matlab 2009化学计量学软件(美国Mathworks公司)。2方法2.1样品制备在纤原的生产过程中,超滤后的原液留样200mL。按照不同的比例用注射用水将原液稀释,得到含有不同纤原含量的样品共54个。2.2近红外光谱采集每个样品取适量装于光程1mm的比色皿中,采集其透射光谱,扫描范围为10000-4000 cm-1,分辨率为8 cm-1,扫描次数32次,每小时扫描一次背景。2.3校正集和验证集的划分采用K-S分类的方法将样品划分为校正集和验证集,二者的比例为2:1,得到36个校正集样品和18个验证集样品。2.4预处理方法的选择通过对原始光谱数据进行平滑、微分等预处理,可消除仪器背景或基线漂移等对光谱的影响,提高光谱的质量,凸显有效信息。本实验采用了Autoscale、一阶导数、二阶导数,以及一阶导数和Autoscale同时使用的预处理方法对光谱数据进行处理,依据建模结果的情况优选最佳方法。2.5光谱区间的选择通过光谱变量的筛选,可去除大量的无关变量,大大减少建模的计算量,节省时间。本研究中分别采用iPLS、相关系数法、基因算法(GA)筛选光谱变量,使用选择的谱区建立PLS模型,并依据模型结果的优劣确定最终使用的变量选择方法和最优的光谱区间。2.6重复性考察从验证集中选择3个样品,每个样品分别测定10次光谱,用建立的模型预测其纤原含量,计算每个样品预测值的平均值和标准偏差。用χ2检验考察这些重复性标准偏差是否属于同一总体:data:image/png;base64,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

  • 豆制品蛋白质检测仪有什么用

    豆制品蛋白质检测仪,通常也被称为大豆蛋白仪或大豆蛋白分析仪,是一种高科技设备,具有多方面的用途和应用价值。以下是对其用途的详细阐述:   一、核心功能   1. 快速准确测定蛋白质含量   高效性:豆制品蛋白质检测仪能够快速测定大豆及其制品中的蛋白质含量,极大地提高了检测效率。   准确性:采用先进的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术或其他高精度检测方法,通过测量特定波长的光吸收特性来推断蛋白质含量,确保了检测结果的准确性。   二、应用领域   1. 食品加工企业   在豆制品生产过程中,如豆腐、豆浆、素肉等的制作中,该检测仪可帮助企业确保产品蛋白质含量符合营养标准和口感要求,提升产品质量和安全性。   通过快速检测,企业能够及时发现和解决蛋白质含量异常的问题,减少次品率,提高生产效益。   2. 食品药品监督管理部门   作为监管工具,豆制品蛋白质检测仪可用于对市场上的豆制品进行抽检,确保产品符合相关标准和法规要求,保障消费者的食品安全权益。   3. 科研机构   在农业科研中,大豆蛋白分析仪可用于研究大豆种植、品种选育、施肥管理等农业领域的问题,为农业科研提供数据支持。   在食品科学研究中,该仪器可用于研究豆制品中蛋白质的结构、功能及与其他成分的相互作用,推动食品科学领域的发展。   三、技术特点   1. 先进的检测技术   采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术或其他高精度检测技术,实现了非破坏性检测,确保了样品的完整性和检测结果的准确性。   2. 智能化的数据分析   配备强大的数据库和智能分析软件,能够根据不同的样品和实验条件自动进行数据校正和误差补偿,提高检测结果的可靠性和稳定性。   3. 批量处理能力   能够对大量样品进行快速、批量处理,满足大规模生产和检测的需求。   综上所述,豆制品蛋白质检测仪在食品加工、食品安全监管、农业科研等多个领域具有广泛的应用价值,是现代食品工业和科研领域中不可或缺的重要工具。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408131424338910_5357_6238082_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

  • 近红外光谱技术在食品检测中的应用

    [font=宋体][font=宋体]由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有诸多优点,其技术在食品营养成分、品质、微生物、真实性以及有害物质检测等众多方面得到了广泛的应用,见图[/font][font=Times New Roman]6-[/font][/font][font='Times New Roman']6[/font][font=宋体]所示。[/font][align=center][img=,458,315]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406261013492017_4580_4070220_3.png!w690x493.jpg[/img][b][font='Times New Roman'] [/font][/b][/align][align=center][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman']6-6[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在食品检测中的应用[/font][/align][b][font='Times New Roman']1. [/font][font=宋体]蛋白质检测[/font][/b][font=宋体]凯氏定氮法是蛋白质检测的常规手段,其实验操作繁琐,耗时较长,需要强腐蚀性化学试剂,是一种破坏性分析手段,检测样品无法进行二次销售。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有快速无损的优势,可实现乳品、肉制品等食品中蛋白质的测定。此外,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现氨基酸态氮的定量检测。氨基酸态氮含量是判定酱油、醋等调味品质量的重要指标之一,常规氨基酸态氮的检测手段有双指示剂法以及电位滴定法,操作复杂且耗时较长,不利于快速无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']2. [/font][font=宋体]碳水化合物检测[/font][/b][font=宋体]食品中碳水化合物主要包括淀粉、纤维素、蔗糖、葡萄糖和果糖等,是食品中重要的营养素以及风味物质。通常,食品中不同种类碳水化合物用途不同,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现对不同碳水化合物的定性定量分析。因具有快速无损的优势,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于水果中糖类、大米中淀粉等物质的测定。[/font][b][font='Times New Roman']3. [/font][font=宋体]脂类物质检测[/font][/b][font=宋体]食品中脂类物质的传统检测手段是索氏提取、酸水解法等,存在耗时长,无法同时实现大批量样品检测等弊端。近年来,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于肉制品、大豆、核桃、鸡蛋等食品中脂类物质的快速测定。[/font][b][font='Times New Roman']4. [/font][font=宋体]酸度检测[/font][/b][font=宋体]酸度是食品风味呈现的重要部分之一。食醋是一种历史悠久的酸味调味剂,而有机酸是评价食醋品质的重要指标之一。传统分析手段如滴定法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]法等存在检测时间较长、样品无法二次销售等缺点,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中酸度的快速无损测定,具有较好的预测精度和稳定性。[/font][b][font='Times New Roman']5. [/font][font=宋体]水分检测[/font][/b][font=宋体]水分是食品品质的重要指标之一,如肉的嫩度与水分紧密相关。传统水分分析手段多为直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法以及卡尔费休法等,但实验操作复杂且耗时较长。由于水分对近红外有强吸收,故[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中水分含量准确、快速、无损的测定。[/font][b][font='Times New Roman']6. [/font][font=宋体]其他[/font][font=宋体]化学成分检测[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现酒中酒精度、黄酮、茶叶中的茶多酚和咖啡碱、油脂中的酸价和过氧化值等化学成分和指标的无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']7. [/font][font=宋体]食物微生物检测[/font][/b][font=宋体]微生物中的核酸、蛋白质等成分产生的光谱信息不同。因此,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于微生物的定性和定量检测,如食品中菌落总数、致病菌、霉菌以及毒素的检测,还可用于微生物发酵过程中活菌数量的在线监测。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]然而[/font][/font][font=宋体],[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的灵敏度不高,[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]较难实现痕量微生物的检测[/font][/font][font=宋体]。[/font][b][font='Times New Roman']8. [/font][font=宋体]食物真实性检测[/font][/b][font=宋体]近年来,假奶粉事件、地沟油事件、假酒事件等不断发生,一系列重大食品安全事件严重危害到广大人民的身体健康。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术因其快速、无损、简单、高效的优点,被广泛用于食品真实性检测,如乳制品的品种产地鉴别以及肉类、酒类和饮料掺假鉴别等。通过建立鉴伪模型,可以快速获得检测对象是否掺假、掺假种类及掺假比例等信息。[/font][b][font='Times New Roman']9. [/font][font=宋体]食物污染物检测[/font][/b][font=宋体]现有研究表明,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于乳制品中三聚氰胺、面粉中滑石粉等食品污染物的检测。然而,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术尚较难实现对于低含量的食品污染物如农药与兽药残留的检测,以及无近红外吸收的污染物如重金属等物质的准确定量分析。[/font]

  • 近红外检测

    请教各位,GB/T24899-2010 近红外测小麦粗蛋白质中准确度具体是什么意思 ,怎么计算的,能不能给个计算公式 ,谢谢“验证样品集粗蛋白质含量扣除系统偏差后的近红外值与其标准值之间的标准差不大于0.3%”

  • 【原创大赛】近红外光谱检测技术在粗饲料行业应用及误差解读

    【原创大赛】近红外光谱检测技术在粗饲料行业应用及误差解读

    多年来一直从事于实验室分析工作,接触较多的是食品营养、食品安全和药品的检测,随着检测技术的不断进步,一些新型的检测方法逐渐被大众接受,近红外分析技术便是其一,近红外检测技术应用范围非常广泛,基本上含H基团都会产生近红外光谱,不严格的说,只要是有机指标都可以用近红外检测技术分析,目前,近红外光谱仪在精饲料行业、烟草行业、制药行业、石油化工行业等已被广泛使用。背景: 近年来我国对奶业的大力支持,并使中国奶产业整体素质不断提升,无论大规模的养殖企业还是普通养殖农户逐渐的认识到科学养殖技术的重要性。采用科学的精准饲养、进行精细化喂养管理是提高奶牛单产量的一个非常重要的关键。为了能够精准配比TMR日粮,各种原料营养成分的含量检测尤为重要。大部分粗饲料(包括牧草、青贮等)企业或养殖户与精饲料(颗粒料)生产企业还有很大不同,他们没有精饲料的规模化流水生产线控制,也没有规模化的分析实验室支持,大部分仅凭个人经验或者抽检送至第三方检测中心,而对于养殖农户来说送检更是一种“奢侈”,因为检测成本太高。在这种检测环境下,使用近红外检测技术可以有效的降低检测成本,并且检测周期短,数据回馈时间大大缩减。但是,近红外的检测误差一直被很多人质疑,接下来,对检测误差进行解读,包括样品误差、湿化学检测方法误差和近红外检测方法误差。一、牧草行业近红外检测应用: 1、某宁夏草业隶属于农垦集团,苜蓿基地建植三万四千多亩,年产苜蓿3万余吨。主要应用于: 1)田间管理检测 鲜草检测和干草检测 2)入库检测 收购时检测,按质定价 3)仓储中检测 仓储过程中定期检测http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605534_2558626_3.jpg田间采样http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605536_2558626_3.jpg样品风干http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605535_2558626_3.jpg海能&Unity近红外光谱仪2、某养殖农场,全场建有标准化奶牛养殖小区5个,存栏奶牛3000头,年产鲜奶2万吨。主要用于: 1) 原料入库检测 对原料检测,通过数据判定原料各项指标是否合格 2) 养殖管理检测 喂养过程中的原料检测,通过检测数据调整日粮配方http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605537_2558626_3.png仓储时采样http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605538_2558626_3.png喂养时采样3、某大型饲料企业,一直从事紫花苜蓿种植、加工生产销售。紫花苜蓿种植面积12000余亩。并带动周边广大农户种植紫花苜蓿3万余亩。其主要应用于: 1)田间管理及收购 田间鲜样检测,配置仪器检测车用于田间采购检测。 2)精饲料检测及生产控制 生产加工中对原料和成品快速检测,通过检测数据指导生产线。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605539_2558626_3.jpg苜蓿草检测http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608191647_605540_2558626_3.jpg近红外检测结果二、误差分析: 对于误差,肯定要确定一个参比,与什么值进行对比,最理想的是与真值对比,真值是客观存在的,但真值是未知的,所以往往就把湿化学方法检测值作为参比值。1、样品误差其主要分为采样误差和样品制备误差。在粗饲料中一些牧草非常不均匀,造成样品分析误差比较大。例如苜蓿草的茎叶比不同,蛋白质含量差异就非常大;全株玉米青贮发酵池的从底层到上层,NDF含量差异可达20%。在评价苜蓿和玉米青贮的质量时,样品用湿化学方法和近红外方法测定,因为取得样品本身差异就大,最后的结果差异必然很大。所以采样技术在干草或其他牧草质量评估时是一个非常重要的部分。样品制备的也很重要,比如一个苜蓿草样本有300g,使用湿化学方法和近红外方法分别测定,湿化学方法测定使用样品量约为0.5g,近红外测定使用样品量为150g,由于样品预处理时不够均匀,其测定结果有差异也是必然的。为了降低样品制备误差,不同的样本需要找到合适的样品处理方法,比如烘干、磨粉和过筛等。2、湿化学方法检测误差在检测过程中,同一个样品,采用相同检测方法和流程,多次检测的结果总是不一致,这是因为在检测过程中引入了不同的误差,比如,称量误差、仪器误差、操作误差、方法误差等。有些误差是可以消除的,比如通过检测器材的校正,人员操作质量的提升、溶液的精准配比等;还有一些误差是客观存在的,比如环境温度的影响、湿度的影响等。3、近红外方法检测误差 其误差来源主要来自两个方面,仪器硬件误差和模型误差。影响仪器误差的因素有波长准确性,光谱重复性,还有其他影响仪器稳定性的因素。模型误差的因素比较多,样品数量、样品覆盖范围、样品预处理、参比值(实验室湿化学方法测定值)等等。1).仪器误差海能&Unity SpectraStar 系列的近红外光谱仪一体式工作站,全密封设计,仪器内部与外界环境无任何接触,抗外界干扰能力强。每台仪器都与NIST近红外标准直接进行校准,有效的保证了波长准确性和光谱重复性。所以仪器的误差可以忽略不计。2).模型误差 近红外是一种二级检测方法,其检测基础是需要建立一个较完整的样品数据库。其样品的数量取决于样品组分的复杂程度,一个典型的PLS(偏最小二乘法)模型,最初推荐100个样品建立,随着时间的推移,逐渐的收集更多的样本,在过程中会大部分不同变化的样本被收集进来,一些天然的样本模型或需要更多的样品数量。需要更广泛的样品覆盖范围,近红外预测过程就是去背景化,例如检测大豆中的蛋白质含量,光谱中蛋白质吸收属于有效信息,其他的光谱吸收都属于背景信息,因此模型需要收集不同而广泛的背景,才能在检测大豆蛋白质时有效的扣除背景信息,准确的得出蛋白质含量。近红外的参比值即湿化学法测定值是建立模型的必备条件之一,参比值的准确性直接影响近红外预测准确性。采用多次重复测样,取有效平均值,是提高参比值准确度的有效方法之一。 综上所述,增加样品数量、扩大样品覆盖范围、提高参比值准确度等可以提高近红外预测准确度,有效降低模型误差。三、讨论:在实际的粗饲料检测中无论使用湿化学方法还是近红外检测方法,其误差来源最大还是样品误差,需要建立和设计出科学的采样方法,并通过不同的采样方法论证该方法的可行性;样品制备时同样建立和设计出科学的该样品处理方法,并论证其可行性。正确的解读湿化学方法测定值和近红外预测值。在粗饲料检测中,两个值那种更可靠,更接近真值,要谨慎判断。1.湿化学方法测定值的误差包括样品误差、操作误差、称量误差、方法误差、器材误差和环境影响等,所以它也不是真值。2.在检测时,由于样本不均匀,近红外检测样本与湿化学方法检测样本不一致,是导致两种检测值差异的原因之一。3.几十吨或上百吨的牧草中,取得一个样本后,最终用于检测的样品量只有1g左右,并不能充分具有代表性,评估该牧草质量时,指标的含量值应是一个区间,而非一个固定值,比如一批牧草的NDF检测值是38%,那么这批牧草的NDF含量应为38%±X。近红外值也应同样正确看待。

  • 近红外光谱技术可以检测乳制品的哪些成分?

    [font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可以检测的乳制品成分有蛋白质、脂肪、碳水化合物、乳糖(婴幼儿配方乳粉)[/font][/font][font=宋体]、[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]尿素氮和总固形物等。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术能在短时间内实现乳品[/font][/font][font=宋体]中的多种组分[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]同时检测,在乳品成分在线检测领域更具优势。[/font][/font]

  • 日开发出近红外线检测血压技术

    新华社东京10月12日电(记者蓝建中)日本大学的一个研究小组日前宣布,他们开发出了一种只需向皮肤照射近红外线,分析其波形就能计算出血压的新型血压计。 新型血压计无需使用一般血压计的袖带,也能用于测量运动时的血压。这种血压计还能测定血糖,并且不需要采血。 日本大学工程学系教授尾股定等人研发这种血压计原理是,近红外线会被血液中的血红蛋白吸收,由于血流量随着血压变动而变化,反射波的波形也会发生变化。 新型血压计用接触皮肤的发光二极管以20万赫兹的频率向皮肤照射近红外线,然后用光电检测器捕捉反射波,就能检测出波形的差异。通过放大波形,分析形成波峰的时间差以及波振幅大小的差异,就能够计算出血压值。 这种血压计不仅能以5%以内的误差测量血压,还能用于测定血糖值。由于葡萄糖难以使近红外线出现有特征的反射波,研究人员使用了两种波长不同的发光二极管,以放大反射波的差异,实现血糖浓度测定。现在一般的血糖测量仪都需要采血,给经常要测血糖的患者造成不便。

  • 【分享】-----应用近红外光谱定量分析技术多成分、快速检测饲料品质 !!!

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url](Near lnfrared Spectroscopy,NIBS)分析技术是20世纪70年代发展起来的一种新的成分分析技术,其应用波长范围大约为3-0.70um,属红外光谱范围,是电磁波的一个组成部分。NIRS作为电磁波的一个组成部分,具有电磁波和物体作用时表现出的一般特性,如透射、漫反射、吸收等,此外,其最突出的特点是这一光谱区域为含氢基团的倍频和合频吸收区。物质的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]是其中各基团振动的倍频和组合频率的综合吸收表现。尽管朗伯一比尔(Lamher-Beer)定律适合每个基团的吸收强度与其含量之间的定量关系,但对于一个吸收峰高度叠加光谱的定量分析,简单地应用朗伯一比尔定律显然是不合适的。这也是传统的光谱工作者避开近红外区的原因之一。 早期的NIRS分析技术主要是利用近红外的透射(Near lnfrared Transmittance,NIT)光谱测定液体中的水分含量和苯、乙醇等含一OH基团的化合物[刨。由于大多数食品和农产品的未破坏无损伤物料对NIRS来说是不透明体,测量其透射率有一定困难,所以该技术未能用于食品和农产品分析。真正使NIBS分析技术应用于农产品方面是1976年Norris将近红外反射光谱应用于谷物的水分研究并提出相对NIRS定量分析技术之后,其理论是:物质中某一化学成分的含量与近红外区内多个不同的波长点吸收率呈线性关系。 通过对一批已知其化学成分含量的NIRS校正,可获得X个波长点的回归系数,再用这个被确定的模型来预测未知样品中该化学成分的含量。 近十几年来,随着计算机技术的发展,大量光谱数据的处理成为可能;同时,NIRS分析技术本身也不断地发展,如采用的光谱区段、进样方法、光谱采集方法及定标用的统计方法等,都使NIBS分析技术的应用日益广泛,由最早谷物中水分含量的测定发展到同时测定谷物中的蛋白质、淀粉、油分等多种组分,应用范围也由农业扩展到食品、医药、纺织、石油等行业。2 国内外应用NIB分析技术检测饲料品质情况 NIBS分析技术毕竟是在对农产品尤其是谷物品质分析的研究中形成和发展起来的,目前文献涉及的NIBS分析绝大多数是相对NIB分析,而且多数是农产品方面的品质分析和应用研究,在饲料方面的应用也几乎全是对饲料作物及其产品的品质分析和应用研究。近十几年来笔者检索到的用NIRS分析技术测定水分和/或蛋白质和/或脂肪的报道共有221篇,除26篇涉及医学、15篇涉及环境生态、9篇涉及木材及其加工等行业外,其余171篇都是关于农产晶类的研究,其中饲料类33篇。这33篇报道,都采用相对NIR分析方法。 虽然相对NIB分析技术作为预测粗蛋白含量的快速检测方法已于1989年被AOAC首次通过,但由于该方法在实际应用中技术性能变化较大,AOAC也只是对该方法作一些规则性描述。上述33篇饲料类文献表明,长期以来许多学者对相对NIB分析技术作了很多研究,水分、蛋白质、脂肪、灰分是做得比较多的项目,定标应用效果良好,参见文献国外的实验材料多数选单一原料,也有报道混合饲料的相对NIB效果差于单一原料,对动物性饲料原料或混料的研究较少。 我国NIBS分析技术的研究起步较晚。"七五"期间,以中国农业科学院畜牧所为主,全国约20家研究所联合研制了一些饲料质量分析定标软件,如饲料用玉米、大豆粕、苜宿粉、蛋鸡配合饲料中的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗纤维(CF)和灰分含量定标软件以及6种饲料的消化能(DE)和代谢能(ME)、4种饲料原料的氨基酸(AA)、6种饲料的植酸磷、饲料添加剂中喹乙醇分析软件。之后,中科院长春光机所研制出了具有9个滤光片NIRl501型近红外反射光谱仪,到1996年出现了该国产NIR分析仪在饲料检测中的应用研究。与国外情况相似,我国的NIBS技术也多以粮谷作物及其产品为研究对象,文献中提及的"饲料"都是饲草类或粮谷类配合饲料。文献于1996年应用国产滤光片式NIR分析仪对全国各饲料厂及原料供应商采集的50个鱼粉样品(48个用于定标)的水分、粗蛋白含量进行定标、预测,效果良好。同年,福建省测试技术研究所用NIR分光光度计成功地测定成鳗饲料中粗纤维含量。王文杰报道曾用NIR技术对预混料中维生素A、喹乙醇、土霉素的检测进行研究,证明NIR是一种有应用价值的监测手段。丁丽敏用NIR技术对鱼粉的氨基酸含量和豆粕、玉米的真可消化氨基酸含量进行定标和预测,结果表明鱼粉赖氨酸和总的氨基酸的定标效果达到可利用程度,而蛋氨酸和胱氨酸的定标精度有待进一步提高;豆粕中除与胱氨酸有关的方程较差外,其它氨基酸的定标方程经检验有良好的预测性能;玉米真可消化氨基酸的定标性能不如豆粕好,目前还不能实际应用。3 饲料领域中如何应用NIRS定量分析技术 上述国内外研究工作均采用相对NIR法,尚未见NIT分析技术在饲料领域中的研究报道。纵观近10年来国内外的应用研究情况,应用NIRS作为饲料的定量分析技术,都遵循这样的过程--定标(Calibration)和预测(Prediction)。定标目的在于建立常规分析方法和NIRS分析法得到的结果之间可靠的函数关系,包括定标样品的选择,常规法测定定标样品某成分含量,获取定标样品的光谱数据并进行数学处理,经回归计算产生某成分的定标方程,再对该成分定标方程的准确性进行评价。定标样品在数量理论上只要比回归自由度的数目多一个就可以计算,但实际上数量越多,定标方程越有普遍意义。实际工作中,至少应考虑取50个样品。光谱数据的预处理和采用的回归校正方法是影响定标方程效果的主要因素,预处理较多采用趋势变换法、标准正态变量转换法、乘性散射校正法和加权乘性散射校正法等,回归校正方法常用逐步回归分析法(SMLR)、主成分分析法(PCR)、最小偏差分析法(PLS)和傅立叶转化等,其中PLS法是目前NIBS分析上应用最多的回归方法。预测是考察定标方程在实际应用中的可行性,其样品的选择和处理与定标用的样品大致一样,只是样品数目和成分含量分布不必象定标样品严格,结果需用预测标准差(Standard Error of Prediction)和相关系数(Rc)来衡量。为了获得满意的Rc要注意尽量多收集样品,并增加样品的覆盖范围,使各不同含量水平的定标样品数目尽可能均匀分布。 上述国内外研究工作为我国饲料行业应用NIRS分析技术提供了大量的经验和基础数据,但是近10年来我国NIRS分析技术在仪器和研究方法上均落后于欧美国家,目前NIBS分析技术还没有在我国农业科研和生产中得到真正的应用。由于应用NIRS分析技术作为一种定量分析方法,与化学法或物理化学法相比,主要具有如下优点:(1)无需称样,可以连续无限次地进行分析;(2)样品制备简单,只需粉碎,不用任何化学试剂处理,或者根本不用样品制备,对样品无损耗,测定后仍可作它用;(3)测定快速,只需几秒钟或几分钟即可完成,且一次可完成多个成分的测定。因此,NIRS分析法也称无损分析法,已引起化学和分析测试工作者的普遍重视,许多科学家认为此种技术将成为21世纪快速、实时分析和过程分析的最先导技术。

  • 稻谷新陈度近红外快速无损检测的研究

    这是一篇介绍稻谷新陈度近红外快速无损检测的研究由于有些作物生产有季节性,需要储藏,以满足常年需求。在储藏时,由于温度、水分等因素的影响,其中的淀粉、脂肪及蛋白质等营养物质会发生变化,失去原有的色、香、味,营养成分和食用品质变差,甚至有可能产生有毒有害的物质(如黄曲霉毒素等)。我们现在想把小麦的新陈程度区分开来,能区分的时间间隔越短越好,不管什么方法希望大家能给些宝贵的意见

  • 求助-检测血红蛋白

    我想检测兔子全血的血红蛋白,不知道那个公司有这方面的试剂盒?如果我用血红蛋白计测量,xk-2血红蛋白计怎么样啊?还有就是全血的血红蛋白和血浆的血红蛋白的差别到底在哪啊?请各位老师指教!!

  • 求介绍用于粮谷(固体)理化指标检测的便携近红外仪器

    公司要进行小麦、水稻、玉米、高粱等粮食作物的采购,需要在收购现场快速检测粮谷的理化指标(水分、脂肪、蛋白质、总淀粉、支链淀粉、单宁)。请大家推荐能够实现这些检测项目的近红外仪器,最好仪器厂家能有成熟的模型。谢谢!

  • 近红外光谱无创血糖检测技术的研究

    对现有的一些使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]无创离体和在体测量葡萄糖的研究结论,结合我们的研究结果进行评述。首先介绍建立葡萄糖光谱检测的基本理论。在光谱检测的分析研究中,离体测量表现出良好的结果;在体葡萄糖检测和预测,结果精度较差,离临床和家庭使用还有一些距离。 1 简介 糖尿病是一种内分泌疾病。据报导,1997年全世界的糖尿病患者超过1.2亿,到2010年将会增长到2.2亿以上。现有对糖尿病较有效的治疗手段是通过频繁的检测和胰岛素注射来对血糖浓度进行控制,从而减少或减轻由糖尿病导致的并发症。目前检测血糖的方法主要是从体内抽取血液通过生化检测进行分析,这属于有创伤检测,有创伤检测给患者带来的痛苦和不便。无创性血糖检测已引起人们极大的关注,其意义是:(1)减少患者每天采血测量的痛苦,提高病人的生存质量;(2)可提高测量次数,提高血糖控制精确度,降低糖尿病并发症发生的危险;(3)降低每次测量的成本;(4)有可能形成含有检测器和胰岛素注射的闭环循环系统;(5)其测量方法和原理可以推广应用到其它血液成分的检测。在无创性血糖检测研究中使用较多的是红外光谱分析方法,通过对一束红外光透过人体组织或者由其反射的光谱信号分析,确定组织内葡萄糖的含量。目前较有效的光谱范围是近红外区(波长为0.7μm-2.5μm)。 2 红外光谱检测葡萄糖的原理和方法 2.1 水溶液中葡萄糖的近红外吸收 有机分子在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区的吸收主要是由于含氢基团的分子振动的倍频与合频吸收造成的[1]。有机分子的倍频和合频光谱能够得到分子结构、组成状态的信息。有机物[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],其特征性强,受分子内外环境的影响小,但倍频和合频比基频吸收带宽得多,使得多组分样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在不同组分的谱带、同一组分中不同基团的谱带以及同一基团不同形式的倍频、合频谱带发生严重的重迭,从而使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的图谱解析异常困难。在混合物中的化学组分,很难再分离出每种组分单一、无重叠的吸收光谱。在有强烈水的背景吸收情况下的生物混合液,常规方法很难测量出低浓度物质的含量。水是生物组织中的主要成分,不但有单一的红外光谱,还有丰富的扩展到近红外区域的合频和倍频光谱。对水的红外光谱分析可知,水在波长为2.01μm-2.5μm的吸收较小,形成一个被称为水传输窗的区域,所以水溶液物质最好的分析波长为2.0μm-2.5μm。水在3μm以上其吸收率大于6 AU/mm,很难测量其它物质。 2.2 葡萄糖光谱的特异性在葡萄糖固体和葡萄糖溶液中所得的葡萄糖红外吸收的基频早已有报导[2]。葡萄糖伸缩振动能产生很强的合频和倍频吸收带。葡萄糖水溶液的近红外(2.0μm-2.5μm)光谱的测量有吸收峰,葡萄糖的光谱是唯一的,但葡萄糖红外区的合频和倍频光谱与水、脂肪和血红蛋白电子吸收波段的几个合频和倍频频率相互重迭,即被其它成分的光谱所覆盖。这是葡萄糖红外光谱测量的主要干扰。有机混合物对在近红外区吸收谱带的重迭以及漫反射光谱并不是各成分单独存在时光谱的迭加。组织吸收对葡萄糖测量也有影响,在手指这样小的部位中近红外光会削弱3-4个吸收单位,而5mmoL/L的葡萄糖浓度变化,光谱吸收的变化约10-5个吸收单位。组织光散射对葡萄糖测量的影响也很大,组织散射的光强、定位误差和身体各因素的影响是最主要的测量误差,这些都影响[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学在血糖检测中的应用。 2.3光谱分析方法 在红外光谱分析时化学计量学方法是很有效的。化学计量学(Chemometrics)采用多元分析校正统计学方法与计算技术,解析化学测量数据,由红外光谱算出样品各成分的含量。现在常用的多元分析校正方法中,进行血糖检测光谱分析效果较好的是偏最小二乘法(PLS),它将已知的葡萄糖浓度的光谱组,用主因子分析作定量计算的方法,对光谱矩阵进行特征向量分析,然后使用多元线性回归,找出极小的光谱变化和分析物浓度之间的关系,消除与葡萄糖无关的光谱变数,得出校正光谱,通过校正光谱和样品光谱的内积(即点积)确定葡萄糖浓度。 3 离体检测和在体检测的研究现状 3.1 离体[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]混合葡萄糖溶液测量 Jonathon T.Olesberg等使用80个含有葡萄糖、乳酸盐、丙胺酸、抗坏血酸盐、尿素和乙酸甘油酯样品,测量葡萄糖溶液在2.0μm-2.5μm波长带宽范围内的光谱,使用PLS校正光谱预测溶液成分的浓度。结果表明,在0-35mm内葡萄糖溶液的测量预测标准差为0.39mm,乳酸盐为O.12mm,丙胺酸为0.53mm,抗坏血酸盐为0.23mm,尿素为0.11mm,乙酸甘油酯为0.12mm,结果比较满意。目前在成分从简单到复杂的水溶液中是可以预测葡萄糖浓度的,但这些溶液相对血液或血浆还很简单,研究的成分最多是5种,所以还需进一步研究更多成分的水溶液来模拟血浆或血液系统。 3.2 血浆或全血[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]葡萄糖测量 Haahand[3]从人群中获得了4个不同的全血样本,并将葡萄糖加入其中。对每个个体,准备葡萄糖浓度从(3-743)mg/dl变化的20个血液样本,然后在(1.5-2.3)μm范围内收集每个样本的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],再利用参照葡萄糖浓度,用这些光谱去创建PLS定标模型。对所得光谱进行研究之后表明,2.0μm-2.3μm含有很有多的葡萄糖信息。利用这段区域,所得交叉校验的SEP值为30.5mg/dL。这个误差很大,但它可以通过增加定标样本的数量和控制扫描过程中样本的温度而有所减少。Amord等人把数字滤波技术用于牛血浆葡萄糖浓度的测定。将牛血离心以得到血浆,加入不等量的葡萄糖共配制69个样本,并在2.01μm-2.5μm范围内收集这些样本的光谱。通过对这些光谱的观察,发现有些区域含有很高的噪声,他们引人傅立叶滤波以减少噪声和基线偏移。经过PLS定标和预测得出SEP值。结果表明,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]可用于测定血浆基质中的葡萄糖浓度,准确度和精度在允许的误差范围内。 我们用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠配制不同浓度葡萄糖缓冲水溶液,葡萄糖浓度是18mg/dL-1800mg/dL。共配制20个溶液样本。另外还配制加有牛血清白蛋白(BSA)成分的葡萄糖溶液,配制时在900mg/dL的葡萄糖缓冲溶液中加入了70mg的BSA,制成样本,并在临床采集已知葡萄糖浓度的血样,使用MAGVA-AR560型近红外傅立叶变换光谱仪,在1.61xm-2.51xm段的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]范围进行研究。使用PLS分析也取得了较好的结果[4]。 3.3 在体[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]血糖测量 在体[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]血糖测量的关键是建立在体环境下的校正光谱,因为有很多误差来源影响测量,需要通过定标来消除或予以补偿。有些影响测量的误差却不容易合并到定标中,这样的误差来源主要有探测器定位误差、温度和脉搏的影响、检测设备的机械压力、水合作用、出汗、血容量以及血流比容积的变化等。现在主要有两种研究方法,一种是实验方法,在进行口服耐糖检测(OGTT)时从非糖尿病人群和糖尿病患者中无创地收集光谱信号,同时用有创伤的方法测量血糖浓度,最后在所得血糖值和无创性收集的光信号的关系基础上建立模型。这种方法不能测量出其它的代谢物、干扰物、生物噪声或者仪器与身体接触面的变化等信息,但它可计算出这些噪声所带来的影响。另一种方法是物理模型方法,在这种方法中,首先在一组标准葡萄糖溶液中测量葡萄糖的信号。然后逐渐增加标准液的复杂性来模拟人体组织,并描述每一步的精度和准确度,再用数学模型把数据关联起来,用于组织中的光线传播,最后把研究的测量方法和系统应用到人体中。所得的体内信号又与通过化学测量技术的有创伤数据关联起来。这种方法可以鉴别噪声成分,因此利用这种方法在使用化学测量技术之前消除噪声对信号的影响。 手背皮肤的近红外漫反射光谱特性,可知类似水溶液。人体组织在近红外区域也有一个传输窗,所以在2.0μm-2.5μm处有可能测量葡萄糖的浓度。一个含有脂肪和葡萄糖等的理论模型已经在2.0μm-2.5μm范围内用于模拟组织葡萄糖的光吸收[4]。在这些研究中所用的葡萄糖浓度通常要比生理浓度的范围高。但由于目前的几种技术还不能很好地确定所测的信号,对一个血糖浓度正在变化的个体来说,用口服耐糖试验的数据可以建立一个关于血糖浓度的无创性测量响应。在检测过程中产生的数据还可在后来的无创性测量中预测血糖浓度。由于无创性测量响应可能会带有非糖方面的生理影响,所以由口服耐糖试验和无创性测量回应关系所决定的临床定标就会产生一个定标曲线,这个曲线对被测个体来说是唯一的。但这种定标曲线可能需要通过有创伤的检测进行周期性的更新。用于定标的口服耐糖试验和饮食耐量试验会产生时间上连续的一系列测量值,但如果不能进行随机采样,这些由时间决定的数据就会影响多变量定标的结果。这样,光谱信号和噪声的临时分布可能会导致与血糖的不正确关联。在体经皮研究结果显示,到目前为止还不能鉴别直接测得的葡萄糖浓度和数据组内存在的偶然关系[5]。所以现在的研究水平用于家庭血糖监测仪还是不可接受的。 4 检测存在的问题 近红外在体检测葡萄糖浓度的缺点:(1)测量精度较低;(2)需要反复定标;(3)受到服用药物的影响,其它干扰因素较多;(4)水的近红外波段的吸收强度对溶解物

  • 【原创大赛】近红外光谱技术在油脂加工行业的应用

    油脂加工行业产业链我国是世界第一人口大国,每年需要提供的食物蛋白质数额巨大。另外,我国也是世界第一畜牧、水产大国,养殖业所需提供的饲料数额也极其巨大。因此,开展原料品质检测和开发利用制油后获得的饼粕蛋白资源具有极其重要的意义。近红外光谱技术具有快速、无损、无污染等特点,在各种粕类检测中,快速提供各指标的可靠分析数据,为油脂加工企业及科研部门节省检测时间及费用。在原料收购环节做到快速按质论价;在每一批次的原料和压榨后对粕类进行快速检测,适合油脂、食品加工企业及研究院所使用。 以大豆油生产企业为例:http://www.fpi-inc.com/upload/201407/201407211724387195.png 大豆加工企业的价值链http://www.fpi-inc.com/upload/201407/201407211724508141.png 大豆油生产工艺流程(浸出法)如上图所示,近红外分析仪在榨油的整个流程中,主要有以下应用:原料按质收购:收购时现场快速无损检测原料的品质(包括水分、含油、蛋白等参数),实现按质论价,指导原料采购企业选购优质的原料;优化生产过程:实时检测压榨和浸提过程中含油量,及时结束榨取或浸出工序,最大化出油率。最终产品质量控制:检测油粕中的水分、蛋白和残油含量,作为分级定价依据。及时给出成品油水分和酸价等重要指标,确保油品质量。副产品质量控制:对榨油过程的副产品-成品粕的水分、蛋白、残油等进行精确控制,保证出厂供应给饲料厂等下游企业的豆粕合格;绿色检测,节约成本:近红外分析仪器无需化学试剂,从而直接降低实验室化验成本,另外可大大减少操作人员的劳动力,降低使用门槛,节约管理费用; 聚光科技SupNIR-2700系列分析仪目前在油脂行业可检测的指标检测对象检测指标大豆水分含油蛋白 豆粕水分残油蛋白纤维灰分氨基酸 油菜籽水分[/al

  • 我们饲料企业,最近要买近红外,大家能给点建议吗

    我想问下近红外能测那些指标?还是有如果是测粗蛋白,假如说 想测豆粕,国产鱼粉、进口鱼粉、膨化大豆,成品料的粗蛋白,是不是分别要对每个原料建立模型,还是粗蛋白只建立一个模型,建立模型需要多少数据呢,需要80次以上吗?近红外在检测不同原料的中氨基酸的方面用的多吗?请各位前辈指导

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