近红外光谱分析技术

2023年9月18日，中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项（近红外光谱分析技术术语）CIS标准的公示通告，拟制定标准是天津大学申报的《近红外光谱分析技术术语》近红外光谱分析技术具有快速、原位、非破坏性等诸多优点，广泛应用于实验室分析、在线质量检测，可实现多组分多通道同时测定各类样品的成分及含量，包括气体、液体、固态、粘稠体、涂层、粉末等。各种基于新原理、新器件的近红外光谱仪器层出不穷，在农牧、食品、化工、制药、烟草等领域发挥了越来越重要的作用。然而，市场规模及应用需求强势增长的势头之下，我国近红外光谱技术及仪器产业化与推广应用还面临不少问题：近红外分析仪器种类众多，并且基于不同分光及检测原理，相关技术与仪器及应用标准欠缺，典型行业/领域的应用示范不充分，甚至同一技术与仪器的术语及其定义都不同，造成了仪器参数虚标及与应用效果不符等问题；此外，应用客户在仪器选择方面面临标准不统一，验证成本高等问题，不同仪器分析结果差异较大，这些问题都在影响近红外光谱分析技术的推广应用，进而制约我国国产近红外仪器产业的发展。2013发布实施的GB/T 13966-2013《分析仪器术语》规定了分析仪器常用的基本术语、各类分析仪器有关方法、原理、仪器名称、零部件名称及性能特性量方面的术语和定义。但是，缺少与近红外光谱相关的术语及定义规范，无法涵盖各种新型近红外光谱分析技术应用领域。2022年发布实施的T/CIS 17006-2022《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》规定了傅立叶变换近红外光谱仪正常工作条件、功能、技术指标、安全等的要求和试验方法，但是无法覆盖不同原理近红外光谱仪器，术语定义不够全面。为了规范近红外光谱仪器生产及应用，为近红外光谱技术的健康发展提供帮助，需要制定统一的术语定义标准。附件（近红外光谱分析技术术语）CIS标准公示表.docx

北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程（导师：吴静珠）2022年10月20～22日，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进了广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂，近3000人报名参会，会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告，内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析，以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展，为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报，扩充国际视角本次会议，不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家，还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角，现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告，详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展；来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》，通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌，展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景；来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》，介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势；奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报，介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端，现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会，为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息，理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键，邵教授通过将建模流程拆分，在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验，从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会，同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景，给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展，杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考，从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以“借助”这种关系提升模型性能，样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度，该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年：从基础理论、方法开发到应用研究》的报告，将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享，给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术，而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收，导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题，建立了水果内部光传输特性分析系统，解析了近红外光在水果内部传输机理，提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法，保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测：对于不同品种的柑橘鉴别分析，采用主成分分析-Fisher线性判别模型（PCA-FLD）+6点平均光谱（赤道4点+顶部+底部）最终实现100%鉴别率，使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别，最终结果依然非常优秀；对于霉变柑橘检测，研究了不同波段（长短波段）柑橘近红外光谱对霉变模型的影响，并指出：在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外，但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华（北京）科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用，对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用：应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测，可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型，可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法；自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室，其具有体积小巧、轻便、易携带等优点，非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展，药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势，来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》，以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点，重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队，应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》，该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法，以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告，该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标，为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大，该报告以菊花和天麻为例，研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性，以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务，为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术，对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告，对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象，模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程，并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料，基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法，以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象，模拟了油炸行业的煎炸过程，将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开，预测成功率达95%以上，为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告：将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选，结果表明基于竞争自适应重加权算法（CARS）结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳，测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告，报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展，微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量，包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统，其将微波频谱分析与距离加权K近邻（DW-KNN）算法相结合，实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告，介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据，数据量巨大问题的解决方案，以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究，采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长，并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型，最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长，并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究，介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点，在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例，但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假，在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力；朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法，利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相，助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步，本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持，多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告，介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法，研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系，提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法，扫描全部样品的漫反射光谱信息，并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制，提高颗粒样品的分析精度，使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪，介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪，以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标，有效的提升了仪器的稳定性，数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下，第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台，促进了业内交流，提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享，还有国内从业数十年的资深专家传授经验，更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑，到认可，中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践，现在已经逐渐被各领域用户接受、认可，目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础，更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。

pspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　一、引言/strong/span/pp　　乳制品含有的蛋白质、脂肪、乳糖和其他固形物等具有较高的营养价值，是促进人体生长发育及维持健康水平的必需营养成分。目前市售的奶粉品种众多，质量参差不齐，在巨大的经济利益驱动下，出现了“阜阳奶粉事件”、“还原奶事件”、“光明牛奶回奶事件”、“雀巢奶粉事件”以及“三聚氰胺事件”，这些都说明了牛奶质量控制的重要性和紧迫性。那么如何为牛奶生产厂家确保原料奶的质量，并准确、快速地对流水线生产中的各个关键点进行控制?/pp　　传统的奶制品质量检测用化学分析方法，主要有气相色谱、液相色谱、电泳、PCR和免疫ELISA等，取样化验过程复杂，实时性较差，大大影响了生产效率，而且往往涉及专用仪器与分析方法、耗费时间较长、分析过程繁琐、分析费用高，增加了现场检测及在线质量控制的难度。国家也出台了一系列相应的国家标准检测方法，如原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法(GB/T22388-2008)和原料乳中三聚氰胺快速检测液相色谱法(GB/T22400-2008)等。面对目前日益增长的市场需求，传统化学分析方法的效率已经明显滞后，开发快捷灵敏、无损易行的现代分析技术，对乳品生产的质量监控具有重要的意义。/pp　　分子光谱技术(包括近红外，中红外等)是20世纪80年代后期迅速发展起来的一项测试技术，在欧美等国，它已成为乳制品成分分析的重要手段，并为乳品权威分析机构，如国际乳品联合会 (IDF)以及美国分析化学家学会(AOAC)等权威机构所认可。随着我国乳品行业的发展，采用快速、准确、可靠的乳品分析技术以适应WTO的要求已成为当前乳品企业发展的关键所在。目前，国内外许多乳制品厂家，如蒙牛、伊利、雀巢，光明、君乐宝等已经将FOSS公司的分析解决方案(包括中红外和近红外光谱分析仪)用于原奶收购和生产过程的质量监控。/ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "二、红外/近红外分析技术在乳品行业的使用现状/span/strong/pp　　随着社会对乳制品质量安全的不断重视，目前乳品企业对奶粉的质量把控越来越严格，奶粉的理化指标，如脂肪、酸度、乳糖、蛋白、蔗糖、水分和灰分等通常决定了奶粉的类别和质量，只有在生产过程中严格检测和把控这些指标才能生产出合格的奶粉。目前传统的奶粉检测方法对于这些理化指标的检测耗时长且繁琐，而奶粉的生产过程是一个连续的过程，长时间的分析检测无法满足奶粉生产过程中的有效控制。红外/近红外光谱分析技术以其快速、多组分和无损分析的特点在农牧业食品石油化工等行业中被广泛应用，同样在奶粉的检测中潜力巨大。/pp　　目前国内奶粉的生产工艺一般包括原料乳验收→预处理与标准化→浓缩→喷雾干燥→冷却储存→包装→成品，在整个过程中有多个关键控制点需要检测多个指标，而这些点非常适合使用红外/近红外光谱分析技术进行快速分析。据了解，国内目前约有90%以上的规模化生产的乳粉企业都在采用红外/近红外光谱技术对其从原料奶、中间配料以及最终的奶粉实现全程化的监控和控制。目前国内几家大的乳粉企业，如伊利、蒙牛、雀巢、君乐宝、飞鹤等均已将这些红外/近红外的快速检测技术应用于如下几个环节的监控中，取得了不错的效果，既保证了产品质量的一致性，又最大程度的节约了生产成本。/ppstrong　　1. 原料乳验收/strong/pp　　原料奶位于乳业产业链的最上游, 其质量安全将直接影响到乳品的质量与安全, 从这个意义上讲, 能否从源头上紧抓原料奶的质量控制, 将直接关系到整个乳业的质量安全。通常在牛场仅对牛乳的质量做一般的评价，在到达乳品厂后需要通过若干检验对其成分和卫生质量进行测定。乳品企业一般实行“以质论价，优质优价”的政策或办法，可以鼓励奶农自觉改善饲养管理，提高原料乳质量，同时有利于企业对原料乳的分级处理。/pp　　我国部颁标准规定原料乳验收时的理化指标包括脂肪、蛋白质、酸度、密度、抗生素等等。为了防止牛奶兑水，通常会检测液体乳的冰点，因为兑水后的牛奶冰点会升高。目前，对于液体原料乳中脂肪、蛋白、酸度等的检测，大多数乳企使用基于傅里叶变换的中红外光谱分析技术 (a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C193216.htm" target="_blank" style="text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "如FOSS的MilkoScan FT1乳品分析仪/span/a)，这种检测方案不仅仅用于原料乳的按质论价，同时也应用于液体乳制品生产过程以及成品控制。同时，中红外光谱技术还可以通过与天然鲜奶拥有的特定光谱进行比对，迅速发现可疑的鲜奶样品，对提高乳制品的质量和保护消费者的利益具有重要的意义。/pp　　strong2. 预处理及标准化/strong/pp　　在全脂奶粉的生产中，标准化主要是通过对原料乳的脂肪含量调整，使之达到成品的标准要求(即原料乳中的脂肪含量与无脂干物质含量的比值达到乳粉的标准化值)。/pp　　在配方奶粉生产中，通常需要根据目标人群进行配方设计，调整宏观成分含量，并在对液体乳进行预处理后，加入一定的添加剂，如婴幼儿配方粉需要尽量调整乳品中各组分的含量模拟母乳。在这个过程中，营养组分的调整，添加剂量的控制都会影响最后生产的乳粉是否合格。而检测不合格的产品通常会要返工处理，提高了生产成本和时间成本。在这个处理过程中，有效的监督检测手段必不可少，目前全球有超过85%的大中型乳品企业(如Arla Food，Nestle, Fonterra，以及国内的伊利、君乐宝等)已经使用了Milkoscan FT1乳成分分析仪进行旁线分析，实现标准化过程中快速分析反应，有效的减少了产品的波动，即时调整配方配比，提高了生产效率，产品稳定性也大大提升。/pp　strong　3. 真空浓缩与喷雾干燥/strong/pp　　从液态奶变成固体奶粉，需要进行干燥工艺，首先对液态乳进行真空浓缩，真空浓缩能够节省能量，对奶粉颗粒的物理性状有显著影响。液态乳经过浓缩后，喷雾干燥时，粉粒较粗大，具有良好的分散性和冲调性，能迅速复水溶解，可以改善乳粉的保藏性等。所以在真空浓缩时原料乳浓缩的程度直接影响乳粉的质量，特别是溶解度。在真空浓缩时，通常要求浓缩程度越高越好，因为一般真空浓缩的时间要比喷雾干燥节省至少10倍，但是浓缩至太高的浓度对于后续的喷雾干燥又存在不利影响，因此对真空浓缩水分的实时控制能够节约生产成本，提高生产效率。/pp　　浓缩后的乳打入保温罐内，立即进行喷雾干燥。喷雾干燥直接影响乳粉的溶解度、水分、杂质度、色泽和风味，对产品质量影响很大。喷雾干燥过程中对乳品水分的控制非常重要，奶粉要求水分为2.0～5.0%，若为4.0～6.0%，也就是水分提高到3.5%以上，就会造成奶粉结块，则商品价值就低，同时，水分提高后奶粉易变色，贮藏期降低 当乳粉水分含量提高至6.5～7.0%时，储存一小段时间后，其中的蛋白质就有可能完全不溶解，产生陈腐味，同时产生褐变。此外，奶粉的水分含量过高，还可能导致营养素损失、微生物滋长、奶粉结块变质等问题。但乳粉的水分含量也不宜过低，否则易引起乳粉变质而产生氧化臭味，一般喷雾干燥生产的乳粉水分含量低于1.88%时就易引起这个缺陷。/pp　　常规的水分检测方法测量速度和准确度一直存在一定的矛盾，而水分对于乳粉生产非常重要。为了解决这个问题，目前乳品企业常使用近红外光谱分析技术(a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C132525.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "如FOSS的近红外分析方案NIRS DS 2500/span/a) 进行干燥过程的控制。/pp　　与传统方法相比，近红外光谱分析技术具有测量速度快、操作方便、不破坏样品、不用前处理试剂等特点，目前，乳企使用近红外光谱仪做旁线检测，检测一个样品时间小于1分钟，检测速度频率大幅提高，控制基本实现实时性 而且近红外仪器稳定，具有IP65防水防尘级别，能适应车间环境 现场操作非常简单，样品直接装入样品杯中，装样简单不易出错，多组分结果直接显示，不需要专业的人员对数据结果进行分析，生产线普通工人都能进行分析操作。大大提高了生产效率，节约了生产成本，提高了产品质量。/pp　　除了旁线分析外，现在逐渐流行的在线检测能够实现生产过程真正的实时质量监控，能做到有问题即时发现，如果与生产控制系统直接对接，能实时调整喷雾干燥生产工艺，对奶制品质量控制有着重大的意义。目前国内已有乳粉生产企业(如君乐宝，飞鹤乳业)引入a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100345/C335078.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "FOSS的Profoss/span/a近红外在线检测解决方案，在乳粉生产中进行高频率、高分辨率的生产过程控制，控制水分的含量，获得稳定的水分、脂肪和蛋白含量，使生产更接近于目标规格，提高了产量，获得了最佳的物质平衡。而且，减少了返工、开工波动，以及不必要的重复劳动，生产效率得到极大的提高，基本上在一年左右能收回投资。/pp　　strong4. 成品质量控制/strong/pp　　在喷雾干燥冷却后乳粉便要进行包装出厂，包装出厂的乳粉必须经过检测分析合格后才能出厂销售。如婴幼儿配方奶粉，通常需要检测蛋白质、脂肪、水分、乳糖、酸度和灰分等等理化指标，这些理化指标使用常规检测方式进行全部检测需要几天的时间，费时费力，而且受化验室人员化验水平影响较大。目前乳品企业使用近红外光谱仪，进行成品分析，可以快速测定婴幼儿配方奶粉中的水分、蛋白、脂肪、酸度、灰分、乳糖等指标，单个样品测量耗时在1分钟内，以上所有指标同时测出，快速高效，同时也避免了由于人员操作误差导致的检测一致性差的问题。/pp　　综上所述，在奶粉的整个生产工艺中各个关键控制点，几乎都可以使用红外/近红外光谱技术进行分析检测，通过使用红外/近红外分析技术对奶粉生产过程的监控能有效提高产品的合格率，在企业的成本控制，以及为消费者提供安全合格乳制品方面具有非常好的实际效果。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 305px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3663ffed-3880-4cfd-bc5a-2087797f79f1.jpg" title="微信图片_20190812103309.png" alt="微信图片_20190812103309.png" width="600" height="305" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong红外/近红外技术用于乳粉生产过程中的检测控制点/strong/pp　　红外/近红外技术以其快速，操作简单为乳企的整个生产链条提供了巨大的便利，但在实际使用红外/近红外技术进行从原料奶到成品奶粉的检测过程中，采用的检测模块或者模型的准确性显得尤为重要。一个预测性能良好的模型一定是基于前期大量数据库的积累而来的，建模数据的指标范围，建模数据对应的样品量，以及采用的建模方法等均决定了后期模型的准确程度，所以在目前的红外/近红外推广和使用过程中，提供硬件性能可靠的红外/近红外检测方案的同时，配备的检测模块或者模型的预测性能显得尤为重要。以a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190812/490937.shtml" target="_blank"DS 2500/a近红外检测分析仪在奶粉检测中所配备的数据库情况为例， 从目前主要客户的使用效果来看，预测效果好，数据准确性高，能够帮助客户很好的指导生产。/pp　　目前a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190812/490937.shtml" target="_blank"DS 2500/a近红外分析仪配备的配方奶粉、脱脂奶粉、乳清粉等奶粉模型预测性能如下：/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="551" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="93" rowspan="8"p style="text-align:center "全脂奶粉及婴幼儿配方奶粉/p/tdtd width="66"p style="text-align:center "成分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "定标范围/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "定标误差(SECV)/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "定标样品数量/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "相关系数/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "水分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "1.54-4.50/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.17/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "4640/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.90/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "蛋白/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "9.50-31.02/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.35/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "4468/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.99/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "脂肪/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "5.09-39.31/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.40/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "4313/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.99/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "酸度/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "4.91-14.91/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.89/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "3785/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.75/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "灰分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "2.55-6.10/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.07/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "1373/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.99/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "乳糖/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "33.44-58.22/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.54/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "1151/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.98/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "蔗糖/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "0- 18.81/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.42/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "1267/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.98/p/td/trtrtd width="93" rowspan="3"p style="text-align:center "脱脂奶粉/p/tdtd width="66"p style="text-align:center "水分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "2.67-4.34/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.11/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "1425/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.85/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "蛋白/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "31.23-38.59/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.22/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "898/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.97/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "脂肪/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "0.37-1.13/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.02/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "558/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.97/p/td/trtrtd width="93" rowspan="5"p style="text-align:center "乳清粉/p/tdtd width="66"p style="text-align:center "水分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "2.43-6.69/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.46/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "494/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.80/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "蛋白/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "60.02-90.26/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.92/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "596/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.97/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "脂肪/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "3.44-9.88/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.13/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "379/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.99/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "灰分/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "2.09-5.44/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.03/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "362/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.99/p/td/trtrtd width="66"p style="text-align:center "pH/p/tdtd width="102"p style="text-align:center "6.4-6.95/p/tdtd width="75"p style="text-align:center "0.02/p/tdtd width="124"p style="text-align:center "486/p/tdtd width="91"p style="text-align:center "0.96/p/td/tr/tbody/tablepstrong　　三、红外/近红外分析技术在国内乳品行业的应用前景/strong/pp　　前已述及，红外/近红外分析技术不需要样品的准备过程，是一种无损化的分析技术，同时该项技术具有快速准确的特点，能够满足实时、快速分析的要求。只要提供稳定可靠的定标，就可以对待分析样品给出准确的分析结果。随着我国乳品行业的发展，红外/近红外光谱分析技术必将逐步取代目前在国内占主流的传统化学分析方法，在乳制品及其相关行业发挥越来越大的作用。另外，随着乳品行业有关红外/近红外相关标准的逐步引入，未来红外/近红外技术在乳品行业也必将像饲料、粮油和纺织等其他行业有章可依、有据可鉴。/pp　　基于近几年乳品行业发展的特点，个人认为未来国内红外/近红外技术在乳品行业的应用有以下两方面需求：/pp　　其一，目前在国内，红外/近红外技术在乳品行业的应用以液态奶和乳粉的快速检测为主，主要因为国内目前乳品行业的消费产品类型(只包括液奶和乳粉)相对比较单一。在欧美诸多国家，红外/近红外技术在奶酪、黄油、稀奶油、浓缩乳清等类型样品的检测中已经发挥着很大的作用，可以预期随着国家由“喝奶”向“吃奶”的消费导向的普及，国内消费者对于奶酪，黄油等的消费需求会有所上升。后期，红外/近红外技术应用于奶酪、黄油以及浓缩乳清等样品的检测也必将逐渐深入。/pp　　其二，国外的液体乳主要以保鲜的巴氏奶为主，这与其完善的冷链系统及经济水平有关。近几年我国的液体奶市场增长迅速，但主要以保质期较长的UHT奶为主。随着我国乳品工业的发展和人们对液体乳新鲜度的要求，近几年，国家大力推广“优质乳工程”，倡导企业生产新鲜度更高，营养更丰富的优质乳。/pp　　加入国家“优质乳工程”的企业对奶源有了更高的要求，如更低的体细胞和细菌数，更高的蛋白和合理的脂肪含量，同时，对一些功能性指标(如乳铁蛋白，糠氨酸等)的检测也提出了要求。由此可见，随着国家“优质乳工程”的实施，企业自身的检测需求必将促使红外/近红外快速检测技术朝着准确度要高，检测指标更全面等方向进行改进和提高。可以预期，未来的红外/近红外检测技术不仅要准确地检测脂肪、蛋白、总固等常规指标，而且也需要具有检测一些功能性新指标，如巴氏奶和鲜奶中的乳铁蛋白，以及UHT奶中的糠氨酸等方面的检测能力。/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong（供稿：FOSS 罗海峰）/strong/span/p

HAMAMATSU（滨松） PHOTONICS近红外光谱在食品分析中的作用近红外光谱（NIR）是指在750至2500 nm的电磁光谱近红外区域内研究物质和光之间的相互作用[1]。当红外光与样品分子相互作用时，每个波长反射、透射和吸收的电磁能的量取决于样品中存在的键类型[1]。C-H、N-H和OH振动键在近红外区域最普遍，决定了给定物质的光谱形状。近红外光谱通常用于测量和量化样品的近似成分，如蛋白质、水分、干物质、脂肪和淀粉。此外，近红外光谱反映了其物理性质或特性[1]。因此，当应用于食品时，样品的近红外光谱不仅可以提供有关食品化学成分的信息，还可以通过不需要使用试剂的无损、快速和清洁的方法提供有关其功能的信息[2]。便携式仪器的影响直到最近，近红外技术才向小型化设备发展，使近红外分析从实验室进入现场成为可能。便携式近红外光谱是监测作物质量、确定最佳种植条件和收获时间的绝佳工具。鉴于食品易受含量变化的影响，需要保持新鲜以防止质量损失，以及非法掺假的可能性，控制食品质量的重要性怎么强调都不为过。此外，食品生产、配送链的复杂性以及将分析时间降至最低的需要，使便携式光谱仪在该领域向前迈出了革命性的一步[5][6]。用于食品分析的近红外光谱示例Parastar等人将计算技术应用于近红外分析仪获得的吸收光谱，能够准确区分新鲜肉和解冻肉，并根据鸡的生长条件对鸡柳进行正确分类[3]。使用类似的工具，Kucha和Ngadi能够评估猪肉末的新鲜度[4]。这些计算方法，通常被称为“化学计量学”，使用多种算法和统计技术，如多元线性回归、偏最小二乘回归和主成分分析来分析来自光谱仪的数据。这些方法将光谱信息转化为与样品相关的化学和功能特性[2]。便携式近红外分析仪改善奶牛健康，优化灌溉和收割时间便携式近红外分析仪已被用于饲料和牧草的农场监测，以评估其质量。在这个过程中，将饲料样本放在扫描仪前进行分析，并将结果提供给农民或营养学家。这使他们能够及时做出有关提要的管理决策，将获得结果所需的时间从几天缩短到几秒钟。例如，牛饲料中玉米青贮饲料的干物质含量每天变化很大，在六个月内高达41%。通过现场调整，奶牛可以获得更一致的口粮，从而改善牛群的总体健康状况。这是通过血液参数的变化和乳腺炎的减少来观察的，从而增加了产奶量。此外，这项技术可以潜在地减少饲料浪费，从而降低成本并增加收入[7]。便携式近红外光谱法的另一个有价值的应用领域是对作物生长各个阶段的实地评估。Tardaguila等人研究了在不同环境条件下生长的八个不同品种的160片葡萄叶片的吸收波长。他们专门针对含水量评估来确定葡萄酒行业灌溉的优化策略[8]。在收获季节，近红外光谱已被用于评估橄榄果实[9]、葡萄[10]和番茄[11]在树上的成熟度，从而优化收获时间，甚至使用农业机器人实现自动化水果采摘。收获后，近红外光谱技术有助于农民、消费者和质量控制官员对产品质量进行快速无损检测。这项技术还允许检测由于将传统生产的水果错误标记为有机水果而导致的菠萝欺诈[12]。FTIR光谱提供更高的通量和更好的灵敏度在近红外光谱中，分析有机材料的吸收光谱主要有两种方法。第一种方法是基于二极管阵列的光谱学。该技术使用色散光栅将从样品反射或透射的光分离为其波长分量。然后将每个分量聚焦在线性检测器阵列的不同像素上。这种方法速度相当快，可以用于实时测量。然而，二极管阵列光谱仪的光通量与其光谱分辨率成反比，这限制了其有效性。此外，在近红外区域敏感的线性阵列的高成本可能会限制其在某些应用中的应用，特别是在农业和食品中。获得吸收光谱的第二种方法是傅立叶变换干涉测量法。在这种方法中，入射光被分成两条路径，一条指向固定反射镜，另一条指向可移动反射镜。当这些路径被重新组合时，就会得到干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换，可以获得入射光的光谱，并且通过适当的校准，可以确定样品的吸收光谱。使用这种技术，可以同时测量所有波长，在不影响光谱分辨率的情况下提供更好的吞吐量和更高的灵敏度（通常被称为“Fellgett的优势”）。在该技术中，仅使用单个NIR光电探测器而不是阵列，从而保持低成本。滨松光子的FTIR引擎为食品行业带来了新的曙光滨松的FTIR引擎C15511-01是一个紧凑的傅立叶变换红外光谱模块，对1.1µm至2.5µm范围内的近红外光具有灵敏度，并具有USB连接。该设备的特点是在手掌大小的外壳中有一个迈克尔逊光学干涉仪和控制电路。为了补偿元件小型化造成的光损失，滨松光子公司的工程师为FTIR引擎配备了一个大型可移动MEMS反射镜和一个高灵敏度InGaAs PIN光电二极管。这种MEMS元件的特殊设计抵消了外部振动和器件内部杂散光反射的影响。可移动MEMS反射镜的位置使用专用激光系统进行连续和精确的监测，以确保最高的波长再现性。一般来说，滨松的FTIR引擎可以提供与更大、更昂贵的台式设备相当的高灵敏度、高分辨率和高速测量。使用FTIR引擎进行红外光谱分析有两种测量方法：“反射测量”和“透射测量”。使用这些方法，我们测量了坚果（杏仁、腰果、核桃）和酒精饮料（啤酒、清酒和白兰地）的光谱。透射测量：酒精饮料吸收光谱的比较及其酒精浓度的估计FTIR引擎C15511-01用于观察几种酒精饮料产生的吸收光谱的差异。将液体放入对近红外透明的石英池中，提供1mm的光路长度。使用卤素灯作为本实验的光源。来自灯的宽带光部分被液体吸收，并通过光纤部分传输到FTIR引擎。图中所示的吸收光谱是在室温下获得的，平均128次扫描，并减去参考测量值。这些光谱的形状主要受水中的OH基团（吸收波长：1450 nm和1900 nm）和醇中的CH基团（吸收光谱波长在2100 nm和2500 nm之间）的影响。还测量了纯水和乙醇的光谱，并将其添加到图中进行比较。此外，使用2300nm处的吸收峰来估计每种饮料中的酒精浓度。该测量显示的值与液体中酒精的实际存在一致，证实了使用这种紧凑的设备和方法进行精确估计的可能性。漫反射测量：使用近红外光谱对坚果进行分类当照射到样品上的光的一部分被其表面颗粒有规律地反射时，其余的则穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。漫反射信号通常比通过透射获得的信号弱。因此，使用这种方法的主要挑战之一是提高照明效率。在传统配置中，使用光纤将来自单个卤素灯的宽带光引导到样品。滨松光子最近设计了L16462-01，这是一种针对漫反射测量进行优化的创新光源。该装置配备了多个灯，以特定角度靠近样品。通过光纤收集从样品散射的光，并将其引导至NIR光谱仪。这种配置可测量信噪比，最大限度地减少杂散光的影响。e照射到样品上的部分光被其表面颗粒规则反射，其余部分穿透样品。在这里，光通过折射透射、光散射和表面反射反复散射，直到它离开待测量的样品。通过该测量获得的漫反射光谱与样品的吸收光谱相似。食物过敏是一种遗传易感个体在食用某些食物成分后出现不利免疫反应的情况。这种反应可能导致立即或延迟的症状，可能是严重或致命的[13]。在过去的几十年里，这种免疫紊乱已经成为全世界关注的一个重要问题，在西方国家，至少有8%的儿童和5%的成年人受到影响。它给医疗系统带来了相当大的压力，并可能严重限制日常甜梅干动[14]。许多种类的坚果，包括核桃（胡桃）、腰果（西方腰果）和杏仁（甜梅干），都被欧洲法规1168/2011列为过敏原，只要存在于食品中，就需要添加到成分表中[15]。出于这些原因，坚果的检测和分类对于食品工业来说是必要的。滨松利用近红外光谱对杏仁、腰果和核桃的吸收光谱进行了研究和分类。使用FTIR引擎C15511-01和新的灯L16462-01获得测量结果。将坚果放置在光源上，无需任何预先准备，平均进行128次扫描以获得每个样品的吸收光谱。所获得的光谱的特征在于1600-1800nm处的峰，这是由从脂质和蛋白质拉伸的CH的第一泛音引起的。当观察光谱的二阶导数时，各种光谱之间的差异更加明显。通过主成分分析法可以对不同种类的坚果进行分类。结论近红外光谱在食品工业中的潜在应用已经被许多科学出版物广泛记录了几年。便携式仪器的出现正在将分析从实验室转移到现场，将结果的时间从几天大幅缩短到几秒钟。最值得注意的是，这种由滨松MEMS技术驱动的硬件小型化在不影响灵敏度或分辨率的情况下实现。新的计算技术正在不断发展，以分析和比较吸收光谱，并估计食品中特定化合物的含量。这些方法使整个行业的非技术用户越来越容易访问该技术。便携式FTIR分析仪是解决食品行业许多重大挑战的宝贵工具。例如，它们可以帮助提高作物产量，从而在面临粮食需求增加时提供一种替代毁林的方法。将这些技术融入农业可以在优化灌溉和限制整个供应链的食物浪费时限制水浪费。最后，FTIR分析仪可以帮助改善我们的食物质量，使其对我们和所有依赖我们的动物更安全、更健康。参考文献[1] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications”, Molecules, vol. 25, no. 12, p. 2948, Jun. 2020, doi: 10.3390/molecules25122948.[2] D. Cozzolino, “The Ability of Near Infrared (NIR) Spectroscopy to Predict Functional Properties in Foods: Challenges and Opportunities”, Molecules, vol. 26, no. 22, p. 6981, Nov. 2021, doi: 10.3390/molecules26226981.[3] H. Parastar, G. van Kollenburg, Y. Weesepoel, A. van den Doel, L. Buydens, and J. Jansen, "Integration of handheld NIR and machine learning to 'Measure & Monitor' chicken meat authenticity" in Food Control, vol. 112, pp. 107149, 2020. doi: 10.1016/j. foodcont.2020.107149. [4] Kucha, C.T., Ngadi, M.O. “Rapid assessment of pork freshness using miniaturized NIR spectroscopy”. Food Measure 14, 1105–1115 (2020). https://doi.org/10.1007/s11694-019-00360-9 [5] J.-H. Qu, D. Liu, J.-H. Cheng, D.-W. Sun, J. Ma, H. Pu, and X.-A. Zeng, "Applications of Near-infrared Spectroscopy in Food Safety Evaluation and Control: A Review of Recent Research Advances" Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 55, no. 13, pp. 1939-1954, 2015. doi: 10.1080/10408398.2013.871693.[6] K. B. Beć, J. Grabska, and C. W. Huck, “Miniaturized NIR Spectroscopy in Food Analysis and Quality Control: Promises, Challenges, and Perspectives,” Foods, vol. 11, no. 10, p. 1465, May 2022, doi: 10.3390/foods11101465.[7] "Can On-Farm NIR Analysis Improve Feed Management?", Penn State Extension. [Online]. Available: https://extension.psu. edu/can-on-farm-nir-analysis-improve-feed-management.[8] J. Tardaguila, J. Fernández-Novales, S. Gutiérrez, and M.P. Diago, "Non-destructive assessment of grapevine water status in the field using a portable NIR spectrophotometer", J. Sci. Food Agric., vol. 97, pp. 3772-3780, 2017. doi: 10.1002/jsfa.8241.[9] A. J. 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中国仪器仪表学会近红外光谱分会文件近学分字[2021] 第002号2021年红外/近红外光谱分析技术培训通知(总第七期)(第二轮)　　近年来，红外/近红外光谱分析技术的研究和应用在我国得到了迅速的发展，特别是随着技术的发展和应用领域的拓展，红外/近红外光谱分析技术在各领域得到了越来越广泛的应用。应众多红外/近红外光谱从业者的要求，中国仪器仪表学会近红外光谱分会拟定举办第七期红外/近红外光谱分析技术培训班，本次培训班培训内容由理论授课、实操培训和考核评定三个部分组成，对于培训考核通过的学员，颁发红外资质认定证书。　　理论授课部分，计划邀请国内知名专家学者系统讲解中红外、近红外光谱分析技术的基本原理和方法，中红外、近红外光谱仪的基本组成和光谱仪的维护、应用操作、常用的采样技术，以及中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用等内容。　　培训对象：红外/近红外光谱分析检测岗位相关技术人员　　主办单位：中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　承办单位：仪器信息网(北京信立方科技发展股份有限公司)　　一、培训内容时间课程内容授课老师课时情况授课方式6月24日上午光谱类现代过程分析技术的基础、创新与展望袁洪福2-3课时线上6月24日下午中红外、近红外光谱仪器的实验技术与应用实践周学秋2-3课时线上6月25日上午中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用及建模算法与规范闵顺耕2-3课时线上6月25日下午中红外、近红外光谱仪器原理、构造特点、工程化实施与维护王 东2-3课时线上6月25日下午答疑与研讨主持人：褚小立、王家俊1-2课时线上实操线下　　二、培训时间　　线上培训：2021年6月24-25日　　线下实操：2021年7月(为期1天，具体时间待定)　　三、培训地点　　培训采取网络在线授课(仪器信息网网络讲堂)和线下实操相结合的形式进行，线下实操培训地点：北京化工大学。　　四、培训人数　　50人以内　　五、培训费用　　培训费用为5800元/人(含开据增值税专用发票发生的税费)，由参训学员支付，不含实操实验的食宿和差旅费。　　本次培训收款单位为北京信立方科技发展股份有限公司(近红外光谱分会挂靠单位)，并开具培训费用增值税专用发票。参训学员在培训期间的食宿费用自理。　　收款信息为(请备注 红外/近红外培训 以及个人姓名、单位)：　　开户名称：北京信立方科技发展股份有限公司　　开户银行：招商银行北京金融街支行　　银行账号：110904042310106　　备注：在汇款备注上务必注明汇款单位、参会人的姓名，并注明“红外培训”。　　六、报名方式　　需要参加培训的人员请填写参会回执(见附件2)，并将缴费凭证一并发送到： yej@instrument.com.cn　　联系人：叶女士：18211196128 yej@instrument.com.cn　　中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　北京信立方科技发展股份有限公司　　2021年6月7日　　附件1：2021年红外近红外光谱分析技术培训第二轮通知(总第七期).pdf　　附件2：红外-近红外光谱分析技术培训回执-20210607.docx2021年红外/近红外光谱分析技术培训通知(总第七期)单位名称详细地址联系人电 话Email是否已经缴费姓 名性别职 务手机/固定电话/Email　　此回执，以及缴费凭证发至 yej@instrument.com.cn。

近年来，红外/近红外光谱分析技术的研究和应用在我国得到了迅速的发展，特别是随着技术的发展和应用领域的拓展，红外/近红外光谱分析技术在各领域得到了越来越广泛的应用。应众多红外/近红外光谱从业者的要求，中国仪器仪表学会近红外光谱分会拟定举办第七期红外/近红外光谱分析技术培训班，本次培训班培训内容由理论授课、实操培训和考核评定三个部分组成，对于培训考核通过的学员，颁发红外资质认定证书。　　理论授课部分，计划邀请国内知名专家学者系统讲解中红外、近红外光谱分析技术的基本原理和方法，中红外、近红外光谱仪的基本组成和光谱仪的维护、应用操作、常用的采样技术(漫反射采样、ATR采样)，以及中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用等内容。　　　本次培训对象：红外/近红外光谱分析检测岗位相关技术人员　　一、培训内容课程内容授课老师课时情况授课方式近红外光谱快速分析技术袁洪福2-3课时线上中红外、近红外光谱仪的基本组成和光谱仪的维护王 东2-3课时线上中红外、近红外光谱仪的应用操作，常用的采样技术（漫反射采样、ATR采样）周学秋2-3课时线上中红外、近红外光谱在复杂体系多组分分析中的应用闵顺耕2-3课时线上实操线下　　二、培训时间　　2021年5月(详细时间另行通知)　　三、培训地点　　培训采取网络在线授课和线下实验实操相结合的形式进行。实验实操地点：北京化工大学。　　四、培训人数　　50人以内　　五、培训费用　　培训费用为5800元/人(含开据增值税专用发票发生的税费)，由参训学员支付，不含实操实验的食宿和差旅费。本次培训收款单位为北京信立方科技发展股份有限公司(近红外光谱分会挂靠单位)，并开具培训费用增值税专用发票。参训学员在培训期间的食宿费用自理。　　收款信息为(请备注 红外/近红外培训 以及个人姓名)：　　开户名称：北京信立方科技发展股份有限公司　　开户银行：招商银行北京金融街支行　　银行账号：110904042310106　　备注：在汇款备注上务必注明汇款单位、参会人的姓名，并注明“红外培训”。　　六、联系人　　叶女士：18211196128；yej@instrument.com.cn　　中国仪器仪表学会近红外光谱分会　　2021年4月2021年红外/近红外光谱分析技术培训通知(总第七期)单位名称详细地址联系人电 话Email是否已经缴费姓 名性别职 务手机/固定电话/Email　　此回执，以及缴费凭证发至 yej@instrument.com.cn。

前言近红外光谱（NIR）是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术，是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术的有机结合。与传统分析技术相比，具有无损检测、分析效率高、分析速度快、分析成本低、重现性好、样品测量一般勿需预处理、光谱测量方便、适合于现场检测（如大批量抽检）和在线分析等独特优势。北京化工大学 袁洪福教授作为我国近红外光谱分析技术研究领域的杰出代表，袁洪福教授主持开发了大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品，在北京化工大学建立了综合性新学科 “现代波谱过程分析技术（MSPAT，Modern Spectra Process Analytical Technology）”，担任国内外多个近红外学术社会职务，为我国近红外分析技术的普及推广、标准制定推进、学科建设发展做了大量卓有成效的工作。仪器信息网编辑近日专程来到北京化工大学分析测试中心，就近红外光谱分析技术等相关问题采访了袁洪福教授。 “建设一个综合性新学科 ——现代波谱过程分析技术（MSPAT）。”“现在以及未来几年里，我在北京化工大学的工作重点就是综合性新学科 ‘现代波谱过程分析技术（MSPAT）’的建设。”袁洪福教授开门见山的说。“我国现代波谱过程分析技术领域几乎是个空白，我们争取在这个领域建立一个国家重点实验室，为国家决策提供技术方面的支持。”国外过程分析技术学科在多个大学里有较好的发展，尤其出色的是华盛顿分析中心较早开展了这个学科的研究工作。“而‘现代波谱过程分析技术（MSPAT）’，在概念上与国外有所差别，范围限定在波谱，并且‘过程’所指的是一个更宽泛的意义，不仅是工业过程，而是包括一个商品从工业加工到出厂，一直到流通、消费，更应该叫‘全程’，是当前社会急需解决的问题。”北京化工大学分析测试中心实验室MSPAT主要内容包括过程测量、优化和控制；主要技术包括便携的和在线的近红外光谱、拉曼光谱、核磁共振、紫外光谱、荧光光谱、X射线能谱等的仪器技术研究、应用方法研究；具有分析速度快（单次测量速度可达毫秒级）、高通量（一次测量可同时提供多种性质参数）等优点。MSPAT基本技术构成包括仪器、化学计量学软件和各种分析模型等。袁洪福教授指出：“提到过程分析技术，大家首先想到的是在线色谱或工业色谱，色谱主要是一种应用广泛和成熟的样品成分分析技术，其局限性是分离过程是一个较慢的过程；同时，在线色谱维护困难；且局限于气体样品或易于气化的样品，对于大量液态、固态样品，色谱则很难分析。”“在线波谱技术中，在线拉曼光谱、在线核磁共振等也有少量应用，其仪器比较贵、处理麻烦，所以在线分析技术主要还是指在线近红外光谱技术。”“目前，我研究重点在于快速、准确分析技术。大型实验室仪器测试费时较长，不能达到过程控制的目的，而在线、便携仪器的分析速度快，近红外光谱分析技术适合于现场检测和在线分析，分析速度快，能在几分钟内，仅通过一次近红外光谱的采集，就可以同时完成样品多项性能指标的测定，可有效地为企业创造经济效益。”在线近红外分析系统通过光纤测量附件，可以测量管道中流动液体物料，也可以测量输送带上移动的固体物料；便携近红外分析仪，可以用于粮食收购现场的粮食测量，流通领域中的食品药品测量，农、林领域中的水果测量等。“应以实际需求为出发点，进行具有自主知识产权的国产分析仪器研发。”20世纪90年代初，国内外文献中涌现了大量关于近红外光谱的应用报道，面对这一契机，在我国著名分析化学家陆婉珍院士的倡导和组织下，石油化工科学研究院（简称“石科院”）成立了近红外光谱分析技术研发课题组，袁洪福教授是课题组的主要负责人。工作之初，在调研了当时国内外近红外光谱技术与应用的状况后，结合石科院的实际情况（石科院是中石化的科研单位，为石化企业提供技术支持），提出了以实际需求、廉价实用为出发点，开展了以固定光路和CCD为检测器的近红外光谱成套设备的研制。而采用CCD为检测器的原因，袁洪福教授解释到：“CCD最初是用在数码照相机上的，产量极大，其成本是没有问题的；而且CCD检测器可以做成阵列，整个仪器中没有移动部件，可以保障仪器性能的长期稳定。”NIR-3000近红外光谱分析仪这期间，袁洪福教授主持开发的大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品，例如，实验室型NIR-3000近红外光谱分析仪，已在近三十家大型炼油厂和科研单位得到应用，取得了可观的经济和社会效益。这些仪器中只有光纤、芯片等材料是从国外进口，其它核心部件与技术都是自主研发的成果。在石油行业，大型工艺基本都采用在线近红外技术监测从原料到成品油的物性指标，解决了炼厂实验室负担过重以及实时监测、优化控制的问题。袁洪福教授介绍：“世界有很多炼油厂，如美国Ashland公司的St.Paul Park炼油厂、法国Lavera炼油厂、Shell公司的CRC炼油厂及韩国的SK炼油厂等都成功将NIR在线分析仪用于汽油调和的闭环、反馈优化控制。”汽油在线质量分析是汽油自动调合工艺的关键技术之一，负责实时测定各调合组分与成品汽油的性质，及时将测量数据反馈/前馈给在线优化与控制软件，从而实现汽油全自动调合生产目标。谈到自己的得意之作，袁洪福教授提到了2006年其完成的广石化汽油管道调合系统（千万吨改造）项目，选用了NIR-6000在线近红外分析系统为调合优化与控制软件系统实时提供原料与成品的组成和性质数据。广石化是沿海炼厂，以炼进口原油为主，原料性质波动大；而其汽油产品又和国内多数炼厂不同，除了常见的90#、93#、97#，还有部分出口到东南亚的95#、98#汽油。袁洪福教授和其课题组的同事经对NIR-6000在线近红外分析系统的完善与优化，采取了两台仪器控制10路物流（包括8路调合组分和2路成品油），测量的指标包括RON、MON、烯烃、芳烃、苯和氧含量等，所得数据及时反馈/前馈给在线优化与控制软件，从而实现汽油全自动调合。广石化汽油调和系统在线近红外分析系统目前，该套系统仍在正常运行，每年直接创造效益1264万元。至今，NIR-6000在线近红外分析系统在石化行业中已有10多套设备在成功应用，已产生巨大的工业效益。针对具有自主知识产权的国产分析仪器的研发问题，袁洪福教授说：“自主产权分析仪器的研发，不只是为了拥有整机、核心部件及其关键技术，还应该从最终能够解决国家实际存在、迫切需要解决的问题的角度出发。” “如果不制定相关标准分析方法，近红外分析技术再好也是枉然。”“如果不制定相关标准分析方法，近红外分析技术再好也是枉然。”袁洪福教授在2008年11月举行的全国第二届近红外光谱学术大会上所做的报告中说道。袁洪福教授在2008年全国第二届近红外光谱学术会议上作主题报告近红外光谱是否能作为标准方法？普便存在一种观念：认为近红外光谱是一种间接分析方法，没有纯粹的标准样本作参照，不适合作为标准方法。这种观点对人们接受近红外分析产生了困扰影响，严重阻碍了近红外分析标准方法建立的发展进程，也影响了近红外分析技术应有的发展速度。“从方法学角度来说，某种方法可否作为标准方法应取决于方法的准确性和适用范围能否明确界定。而近红外光谱方法严格遵循ASTM1655程序进行规范，完全可以达到这一要求，因此，近红外光谱可以标准化。”在质量监控方面，近红外分析能够发挥现有的标准方法不能实现的作用，比如粮食收购、烟草行业中的烤烟工商交接，其工作目标之一是按质论价，按质分类加工和储存，现有标准方法欲测定内在化学品质指标如定氮、水分等方法由于费时而无法实现这一目标，而在技术上近红外分析可以实现这一目标，如国内烟草行业已将近红外分析应用于原料工商交接二次验级考核，卷烟制造过程中配方结构的调整与优化，配方过程质量的均匀性、稳定性监测，为获取内在的化学品质信息发挥了重要作用，实现了内在质量检测分析从小批量长周期的离线式分析走向大批量的快速现场分析。在食品和药品的生产环节，采用近红外分析，企业可以做到每份产品在出厂前都能得到快速质量检测；在流通领域，执法部门也可以在现场非常方便地进行快速抽检。这样可以为保障药品和食品安全提供一种重要技术支撑，因此，近红外分析标准的制定是非常必要的。由于近红外分析缺乏方法标准，目前大多数用于生产过程质量控制，较少用于出具出厂的质量报告和具有法律效力的文件，其主要原因是近红外光谱方法很少上升为官方强制使用的标准方法。在很多领域，虽然，近红外分析在技术上是成熟的，并具备了相当的可解决实际问题的能力，但是由于缺乏相应的标准分析方法，出现了实际上很需要近红外分析技术，但又不能应用的尴尬局面。美国谷物化学家学会（AACC）、国际谷物化学会、ISO等组织也有多个近红外光谱方法标准；并且各国还有各自的近红外光谱方法的工业标准。袁洪福教授说：“与欧美和澳大利亚等已经广泛使用网络化近红外分析技术、并制定相应的标准和法规情况相比，我国近红外分析标准方法制定工作明显滞后，不仅严重的影响了近红外分析技术的应用，而且影响到了许多领域中质量监督工作的实施。”目前，国内只有一个有关近红外光谱检测的国家标准，即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法（标准号为GB /T 18868-2002）。但袁洪福教授很高兴的提到：“日前，国家粮食局针对我国粮食收购的需要，已经开展了‘小麦蛋白测定-近红外法’、‘小麦水分测定-近红外法’等标准制定工作。总体来说，我国在饲料、粮食、烟草和国防等行业中已经率先开展了近红外分析标准工作，对我国质量控制体系和近红外分析科学发展具有重大的现实意义。”“建立近红外技术交流平台，为我国近红外技术的发展做出贡献。”目前，袁洪福教授正在组织、筹备成立近红外光谱学会。事情的起因源于2006年全国第一届近红外光谱学术会议上，与会专家强烈呼吁建立近红外光谱学技术交流平台，并且一致推举袁洪福教授来主持这件事。袁洪福教授说：“接受大家的推举做这件事，主要还是因为，近几年我国近红外光谱技术有了快速发展，但引起广大科技工作者足够的注意、应用潜力进一步开发等方面还存在不足。而成立近红外光谱学会，即建立了近红外技术交流平台，可以为我国近红外技术的发展做出贡献；其次，国际近红外光谱技术交流活动越来越多，需有正规的对接途径，民间是不能代表的，必须通过学会的方式来对接；这也正是自己一直努力的方向，现在，成立近红外光谱学会的事宜已取得很大进展。”正在筹备中的中国分析测试学会近红外光谱分会，已于2008年11月成功主办了全国第二届近红外光谱学术会议，我国几乎所有从事近红外光谱研究和应用的主要学术带头人都参加了这次会议。袁洪福教授作为近红外光谱学会理事长代表主办方致辞。此次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台，展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果，增进广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进我国近红外光谱事业的发展。谈话过程中，袁洪福教授回忆了一件事情：“2000年起国际近红外光谱学会就曾多次联系我，希望在中国来举办国际近红外光谱学术会议，而经多方面考虑，认为中国当时各方面还不具备条件，最终还是回绝了。”直到现在，袁洪福教授还觉得这是中国的近红外分析技术的发展过程中非常遗憾的一件事情。袁洪福教授在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告2006年亚洲近红外光谱协会成立，袁洪福教授任常务理事，代表我国在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告，会上确定2010年将在上海举办亚洲第二届近红外光谱学术大会，可以预期，随着亚洲第二届近红外光谱学术大会在中国的召开，必定会促进中国的近红外光谱技术的发展。“我国近红外光谱技术上已有很好的储备，进入了快速发展时期。”目前，在发达国家中，近红外光谱分析应用已经深入到各个领域，在不断地提高生产技术水平和改善产品质量中发挥着越来越大的作用，特别是在食品和药品安全领域中，近红外分析有很好的用武之地。日本果品分级厂近红外监测系统交谈过程中，袁洪福教授向我们展示了一个日本果品分级厂近红外监测的照片。此水果分级厂拥有45条近红外光谱检测线，检测项目包括颜色、大小、糖度等，一秒钟可检测5个果品。在超市里贴有近红外分析检测标识的水果商品的价格要贵很多，实现了按质论价的公平消费，同时也促进了种植品质的改进。仅在日本果品分级行业，所配置的在线近红外检测设备达2000多套。我国也是水果生产大国，仅在这一个领域，近红外光谱在线监测技术的应用空间非常大。“他们的今天可能就是我们的明天。”我国近红外光谱的发展不同于其他国家，完全是依靠自己的力量，但也因为当时研究环境封闭、工业基础落后等原因，经历异常曲折。但袁洪福教授也说到：“值得提及，中国农业大学严衍录教授长期默默地致力于近红外光谱在农业领域中应用的基础研究；还有中科院光机所陈星旦院士早期在开发滤光片近红外粮食分析仪方面做了很好的工作；尤其从1994年至今，陆婉珍院士和石科院近红外光谱分析课题组对近红外光谱分析平台技术（即硬件和化学计量学软件）开发和在石化领域中的应用研究进行了艰苦的长期拓荒，先后有实验室、在线近红外光谱仪，化学计量学软件等多个成果完成，这些技术在石化领域中均获得了广泛应用。”20世纪90年代中期起，我国近红外光谱发展过程中注重了平台技术和应用研究的结合，技术上已有很好的储备，已经进入了良好的发展轨道。“目前，全国拥有各种近红外分析设备超过1000台，几千人在使用近红外仪器，40多个应用研究小组在各个领域活动非常活跃，并取得了一些很好的成绩。与国际横向比较，我们在化学计量学软件方面不落后，但在仪器制造和应用研究深度方面，我们与国际先进水平还存在一定的差距。”最后，谈到近红外光谱分析技术发展方向问题，袁洪福教授指出：“限制近红外分析技术大规模推广的技术瓶颈是模型，因为模型建立工作需要收集大量具有代表性的样品，由具备熟悉光谱、化学计量学和具体分析专业知识的专业人员来完成；显然，一般用户不具备这样的条件。发达国家已经开始建立近红外光谱网络中心，负责建立模型和模型更新，通过Internet将模型传递到用户，用户也可以将样品光谱和性质发送到网路中心，用户可以不必进行复杂的建模工作，就可以方便使用近红外技术。例如，法国的农业粮食收购领域拥有5个近红外光谱网络中心、6000多台仪器。”“而我国的条件比发达国家更具发展‘近红外光谱网络中心’的优势，借鉴国外已有的成功经验，国家和行业给予重视、支持，投入力量，以各个行业的科研院所为基础建立本行业的近红外光谱网络中心，负责行业内近红外光谱模型建立工作，这将是我国近红外分析发展的一个重要方向。”“我想传达一种重要观点：快速分析技术方法与国家现行方法结合，从根本上且真正地解决我国食品药品等重要产品质量监控问题。”近红外等快速分析技术是一种很好的分析技术，具有解决实际问题的巨大潜力，但是目前社会普遍对此技术了解甚少，由此也产生了一些偏见，严重影响了这一新技术应有的发展。面对我国食品药品等重要产品质量监控的严峻形势，袁洪福教授向我们传达一种重要观点，借仪器信息网这次采访，向社会公众发布，以期为解决重大社会问题贡献微薄力量。“目前，在我国产品质量检测领域对如何使用检测技术和立法的主流观点是：即要检测技术或方法不仅能识别掺假样品，还须检测出掺假的东西是什么，不能误判和漏判等，为法律提供可靠准确检测结果。对于这一点我没有异议，客观要求我们必须建立这样的方法，但仅有这些还不够。我思考问题的角度是如何从根本上且真正地解决我国生产和流通领域中的产品质量（这里仅限于主要成分）监控问题出发。我们明白，单纯依靠上述所说的方法（可能需要昂贵的仪器、高素质人员、复杂的操作过程以及较长分析时间等）和国家质量监督有限的人力物力资源，面对我们这样大的国家，如此众多的产品种类，想一想，即使上述方法再准确可靠，实际上也是无法实现对我国庞大市场产品质量进行经常性的监控目的。面对我们国家在产品质量监控方面存在的实际问题，显然，在这样解决问题的思路上还是存在着不够完善的地方，应当提出能够实际解决问题的可行性创新思路。创新思路：快速质量检测与监测新技术可以提高分析效率，实现大批量样品的筛选、现场检测和在线监测。其技术优点是快速、高通量、无损、操作方便以及对操作人员分析素质要求不高等。将这样的快速分析技术方法与国家现行方法结合起来使用，可以适应大批量和常规性样品抽检，将有问题样品快速筛选出来，再带回实验室鉴定，真正提高效率，同时还显著节省成本。这样，不仅能满足法律要求，而且也能在技术上实现对市场产品质量进行真正有效的监控，希望职能部门、各行业和全社会共同关注这些重大问题的讨论，提出创新性发展思路，走出适合我国国情的创新发展之路，不仅为解决我们国家的重大实际问题，也为世界产品质量监控技术的发展作出应有的贡献。” 后记“自从1994年开始从事近红外光谱的研究工作，一直到现在，这么多年来一直在做这件事，并且也只做了这一件事，争取把这一件事做好。”袁洪福教授很谦逊的说起自己经历。其实，袁洪福教授所研究的成果已在石油化工、制药、农业和烟草等行业领域获得广泛应用，产生了很好经济效益和社会效益，为我国近红外光谱分析技术发展做出了突出贡献。一个人能把一件事做好，能够对国家、对他人有益，已经是非常了不起的成就。可以说袁洪福教授已经做到了这一点，并且将继续沿这条路走下去。我们在这里祝袁洪福教授在现代波谱过程分析技术，尤其是近红外光谱分析技术取得更多佳绩。采访编辑：刘丰秋 附录：袁洪福教授简介袁洪福教授，博士生导师，北京化工大学分析测试中心主任，材料科学与工程学院材料分析与评价中心主任，科研方向：现代波谱过程分析技术的研究、开发和应用。任中国仪器仪表学会分析仪器分会理事、中国仪器仪表协会分析仪器学会在线分析技术专业委员会委员、《分析化学》杂志编委委员、《现代仪器》编委委员、《现代科学仪器》编委委员、《光谱与光谱分析》编委委员、Asian Chemometrics & Chemoinformatics Society委员、亚洲近红外光谱协会常务理事等，在国内外重要刊物发表科技论文80余篇，是《现代近红外光谱分析技术》、《当代近红外光谱技术》、《水分析手册》等著作主要作者之一。主持开发了大量具有我国自主知识产权的技术产品：NIR-2000近红外光谱仪、NIR-3000近红外光谱仪、便携式近红外光谱仪、特种燃料NIR-3000近红外光谱分析仪、NIR-6000在线近红外光谱仪，编制了三个版本的化学计量学软件；其中，NIR-2000近红外光谱分析仪获1999年度BCEIA金奖，NIR-6000在线近红外光谱分析仪获2003年度BCEIA金奖，NIR-3000近红外光谱分析仪曾获得全军科技进步一等奖等。袁洪福教授是全国第一届（2006年），第二届（2008年）近红外光谱学术大会的主要组织者之一，代表我国在亚洲第一届近红外光谱学术大会致国家报告，为积极推进我国近红外分析标准制定进程发展做了大量工作。

p　　仪器信息网讯 2015年9月11日，中国仪器仪表学会a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a分会举办的“第四届近红外光谱分析技术培训班”在北京总后青塔招待所开课。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/4eb724ee-b361-40c6-98bd-5140f1df8223.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "培训班课堂/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/777c8c19-1e63-44c6-8f7d-051a54378f65.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center "近红外光谱分会副理事长、中国农业大学 闵顺耕 正在授课/pp　　近红外光谱分析技术的研究和应用在我国发展十分迅速，每年都会有大批研究生、研发技术人员和应用工程师加入到近红外光谱分析技术的队伍中。近红外光谱分会应众多近红外光谱用户的要求，举办了第四届近红外光谱分析技术培训班。培训班邀请国内知名专家学者系统讲解近红外光谱技术总论、化学计量学常用算法、建模技巧及模型维护、化学计量学算法进展、近红外工业应用实施实例剖析、以及近红外光谱成像技术等内容。/pp　　“此次培训班报名非常踊跃，今天早上开课了还有学员来报名，现在已经达到了80多人。可以看到在教室的后边临时加了一排椅子，”近红外光谱分会副理事长、总后勤部油料研究所刘慧颖介绍到。/pp　　2010年第一届近红外光谱分析技术培训班举办，至今已京举办了四届。对于这四届培训班的变化，近红外光谱分会副理事长、中石化石油化工科学研究院褚小立介绍，由于近红外光谱是一项更加偏向实用的分析技术，所以本届培训班在讲授近红外光谱技术的完整基础知识、技术最新进展之外，还将介绍近红外光谱技术的工业实际应用，为此特别邀请了严衍禄教授讲授近红外光谱分析技术的发展与几个新生长点、龚伟教授讲授国外工业实用近红外光谱技术。/pp　　刘慧颖老师补充到，第一届近红外光谱分析技术培训班学员人数60多人，其中大学生占了大多数。而此次本训班的学员人数不但增加到了80多人，而且其中用户的比例明显增加了，主要来自于农产品、饲料、烟草、茶叶领域的用户，以及质检机构和第三方检测实验室的用户，还有来自近红外仪器公司的应用工程师。/pp　　培训班课程安排：/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/dbe2b4d0-c44a-4fff-b7aa-d6a23ee0f106.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/insimg/8cac511e-a57d-4e0e-82db-5e3905647a74.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "br//p

近红外光谱分析技术具有快速、原位、非破坏性等诸多优点，广泛应用于实验室分析、在线质量检测。同时，近红外分析仪器种类众多，且基于不同分光及检测原理，在多种行业或领域有程度不同的应用，存在着相关技术与仪器及应用名词术语标准欠缺，甚至同一技术与仪器的术语及其定义在不同应用时都不同，造成了仪器参数虚标及与应用效果不符，应用客户在仪器选择时面临标准不统一，验证成本高等诸多问题，极大影响近红外光谱分析技术的推广应用，进而制约我国国产近红外仪器产业的发展。为了规范近红外光谱仪器制造及应用，为近红外光谱技术的健康发展提供帮助，中国仪器仪表学会标准化工作委员会（SCIS）经过评审，决定立项制定《近红外光谱分析技术术语》团体标准。标准名称起草牵头单位标准号（暂定）近红外光谱分析技术术语天津大学T/CIS 01001-XXXX11月7日，中国仪器仪表学会发布通知，成立标准制定起草工作组，工作组名单如下：《近红外光谱分析技术术语》标准工作组序号姓 名工作单位职务/职称说明1李晨曦天津大学副教授/特聘研究员组长2褚小立中石化石油化工科学研究院教授级高工 3陈孝敬温州大学教授 4田燕龙北京北分瑞利分析仪器（集团）有限责任公司产品总监/高级工程师 5张皋西安近代化学研究所总工/研究员 6徐晓轩南开大学副教授 7黄越中国农业大学副教授 8李连山东大学副教授 9熊智新南京林业大学轻工与食品学院副教授 10陈鑫郁常州工学院讲师 11王家俊云南中烟工业公司技术中心正高级工程师 12杨一北京工商大学副教授 13蔡贵民上海棱光副总经理/工程师 14王钧江苏国钥云技术有限公司技术总监/高级工程师 15闫晓剑四川启睿克科技有限公司高级项目经理/高级工程师 16陈斌江苏大学教授

p　　过程分析技术(PAT)是通过对原材料和处于加工中材料的关键质量品质和性能特征进行及时测量，来设计、分析和控制生产加工过程的一项技术。PAT有助于实时掌握各种物料的状态、含量、性质，深刻理解工业过程各个工序的工作实况和本质，更有利于生产过程的实际控制。因此，PAT对于减少生产时间、提高产品质量、提高自动化程度等具有重要作用。在线监测是PAT的重要内容，近红外光谱(NIR)是目前工业PAT中最重要的在线监测技术之一。/pp　　近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速，而且能提供丰富的分子信息，是非常理想的在线监测技术。同时近红外光谱仪器种类多、测量附件全、性价比高等优点也是选择NIR技术实现在线监测的重要理由，因此近几十年来近红外光谱技术在PAT中的应用越来越广泛和普及，代表性的应用领域包括制药、石油化工、基础有机化工、食品生产和加工、酿酒等。/pp　　整体上看，我国近红外光谱技术的发展和应用，包括仪器研发、算法研究、应用开发等，较欧美及日本等西方国家相比并不落后。虽然某些方面还差强人意，但也有一些研究取得了令人惊喜的成果，也成功地拓展了一些我国特有的应用领域。但与此形成鲜明对比的是，在在线NIR领域我们却明显落后于西方国家，我国在线NIR技术的应用远未到达其应有的程度和水平，尤其是在工业生产领域，与中国目前引领世界经济发展的地位非常不相称。本文将着眼于工业领域，探讨在线NIR技术发展的重点或难点，分析制约我国在线NIR发展的关键问题，以期为中国在线NIR的快速发展奉献微薄之力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/dd48837a-0182-4b6c-81c6-d3a216daed30.jpg" title="微信图片_20190823095234.jpg" alt="微信图片_20190823095234.jpg" width="200" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong华东理工大学 杜一平教授 /strong/ppstrong　span style="color: rgb(255, 0, 0) "　1、重视开发工业在线专用近红外光谱仪器及其配套设备/span/strong/pp　　在线NIR技术的硬件主要包括近红外光谱仪器和配套的测样装置。虽然工业过程的光谱测量一般具有抗震、耐温、防腐、防爆等要求，但经适当的设计和安装，常用的近红外光谱仪器，包括傅里叶变换、光栅扫描、声光可调滤光器型，以及多种分光原理的小型光纤近红外光谱仪器都可以用于工业在线监测中。大型高性能光谱仪在在线NIR中的应用是比较成熟的，在石油化工、制药、烟草等领域已经有了一些比较成功的应用。值得关注的是，近年来小型光纤光谱仪器的发展为在线NIR展现出美好的前景。除了仪器小巧、价格低廉这些必然的优点以外，光纤光谱仪还具有安装容易、灵活，使用方便等优势。虽然在性能上不如大型光谱仪，但对于某些对分辨率和准确度要求并不是很高的应用对象，小型光纤光谱仪更具有吸引力。整体上看，各类近红外光谱仪器为在线NIR提供了非常广阔而灵活的选择空间，NIR仪器并不是在线NIR技术推广的难点。但毕竟工业在线监测具有特殊的要求，针对这些要求开发专用的在线NIR仪器还是非常必要的。/pp　　在线NIR可用于很多生产工序，如反应、蒸馏、混合、分离、烘干、溶解、结晶等，不同生产工艺对在线监测的要求也是五花八门，而且监测点的环境一般也远较实验室恶劣，比如温度、湿度、腐蚀性、振动等条件都会对光谱仪造成影响。因此，在线NIR监测对检测探头和监测条件有很多具体的要求。通常使用光纤将监测点与光谱仪连接起来，这样可以避免很多环境因素的影响和限制。监测点一般采用光纤探头或流通池实现光谱的采集。对于光纤探头，入射光和返回光路设计在一个探头内，使用时只要将探头插入被监测的物料内即可，因此使用方便、灵活。透射光纤探头用于对液体样品的测量，漫反射光纤探头用来测定固体样品。流通池适用于液体样品的在线测量，将流通池固定在监测点的管路上，连接于流通池上的入射光和返回光通过两路光纤进行光传输，并与光谱仪相连。实际生产过程往往很复杂，对在线监测会产生很多的制约，常见的要求包括检测探头必须耐温、耐压、耐腐蚀、耐磨等，还要考虑解决可能存在的探头堵塞、产生气泡等问题。鉴于工业在线NIR对光纤探头或流通池的特殊要求，比较合理的解决方案是根据具体工业过程的特点，开发系列检测探头用于不同需求的应用。这样做有利于检测探头的标准化、规范化，对于提高在线NIR技术的开发效率，推广在线NIR具有重要意义。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　2、提高应用技术人员近红外光谱分析模型的开发能力/strong/span/pp　　对于从事近红外光谱技术应用的技术人员来说，建模是难点问题之一，因为它需要化学计量学知识作为支撑。/pp　　建立高质量的模型(不妨称为最优模型)确实是一件不容易的事情，但是如果简化建模过程，建立一个比较优的合理的模型就不一定很难了。所建模型是最优还是比较优，一般体现在预测误差是最小还是比较小，而在近红外光谱分析的实践中，不同模型的预测误差常常相差不大(在合理建模的前提之下)，或者用户对模型预测能力要求不高，这种情况下，完全可以用比较简单的建模过程和方法建立比较优的模型。另外，在线分析关注的是监测指标值的变化趋势，因此相对于监测结果的绝对准确度，其更注重结果的稳定性。如果采用上述的策略，建模就不太难了。/pp　　本课题组在与企业合作开发近红外光谱模型时，所采取的方法就是：我们为用户开发实用的近红外光谱模型的同时，对用户的技术骨干进行建模培训，使其除了掌握模型使用和简单维护的技能以外，还要具备基本的建模能力。如果有必要，我们还提供简易的建模软件。该软件能够使不甚专业(基本的化学计量学知识还是需要掌握的)的使用者，能够用简单的若干个套路“半自动化地”完成建立模型的任务。这样做不但有利于用户更好地理解和使用模型，还可以自主开发新的模型(虽然不一定是最优的，但能保证是较优的)，同时也为社会培养了更多的“化学计量学人”。这种做法效果很显著，我们为某化工厂研发了一套在线近红外光谱监测装置，并建立了模型。后来该企业自主开发了第二套监测装置，而且在我们的帮助下，实现了一台在线NIR仪器顺序监测六个监测点的在线监测。再后来他们又独立开发了第三套监测系统，独立完成了建模工作。/pp　　梁逸曾教授曾经多次指出：只要掌握好的学习方法，化学计量学并不难学。我体会到，要普及技术人员建立近红外光谱分析模型的能力，培训是必需的环节，而培训的手段和方法可能更是至关重要的。仪器信息网和近红外光谱分会每年都举办近红外光谱技术和化学计量学的培训活动，这对于普及近红外，推动近红外的发展意义重大。/pp　　另外，本人认为：智能建模，或自动建模是解决建模难这一瓶颈问题的有效途径，这种建模方法的研发是非常有意义，且有重要需求的研究课题，理应引起化学计量学研究者，或NIR模型开发人员的重点关注。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　3、做好产、学、研、用、政环节切实推动我国工业在线近红外光谱技术的应用和普及/strong/span/pp　　在国产分析仪器的发展过程中，人们逐渐将“产、学、研”的传统提法，又添加了“用”和“政”两个内容。“用”是指用户，意为仪器的研发离不开用户的参与或用户的要求，这层含义用在近红外光谱领域(包括在线近红外)更是贴切。下面我想重点谈谈“政”的作用。/pp　　“政”即政府，更广义地理解就是“领导”。在很多场合，南开大学邵学广教授都提到：发展我国近红外光谱技术，我们不但要培训科技人员，还要培训领导。这句话很深刻地道出了“政”的重要性。/pp　　首先，政府重视是发展我国近红外光谱技术的重要条件，这是毋庸置疑的。/pp　　第二，发展我国在线近红外光谱技术另外一个重要因素就是用户企业领导的重视。在推广在线NIR时，企业领导经常担心的问题是这些技术能否影响其正常的生产，或者说，企业已经具备了正常的生产，有没有必要担一定的风险上在线NIR技术。从商业角度看，领导的担心是有道理的，但这却影响了在线NIR技术的普及和推广，实际上也影响了企业未来的竞争力(安于现状能够保证企业今天的现状，但不一定能满足未来发展的要求)。这种问题最好的解决方案就是“培训领导”，改变其对近红外光谱技术的保守看法。另一个思路就是，在线NIR技术在单一企业应用成功后，在同行业中进行推广，使其具有示范作用。即，“一点红带到一片红”。/pp　　第三，发挥“政”的作用还体现在发展标准方法上。在国民经济生产中，标准方法扮演着重要的角色。在生产企业，原材料检测、生产中间产物检测和质量控制，以及最终产品的质量检测，往往都依赖标准分析方法。可惜的是，在标准方法中很少看到近红外光谱的影子。推广在线NIR技术时，非标准方法往往也是企业拒绝该技术的原因。解决这种问题的根本策略就是积极推动近红外光谱技术进入标准方法的进程。在很多近红外人的不懈努力下，近年来这方面工作取得了很大成就，发展了很多使用近红外光谱的国家标准和行业或地方标准，但其覆盖面还远远不足，在在线NIR领域更是如此。另外，进一步推动将NIR技术引入企业标准也是不容忽视的工作。在推广在线NIR技术时，要充分考虑企业在标准化方面的需求，使近红外光谱技术完全满足要求。我们课题组在为一家中药生产企业开发近红外光谱分析技术时，应企业要求，在软件中增加了账户管理系统、历史操作日志的记录与查看、用户权限分级管理系统等模块，就是为了要达到GMP的要求。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　4、提高在线NIR从业人员的综合技术能力/strong/span/pp　　与实验室NIR技术完全不同，在线NIR技术是一种集机械、光学、电子、自控，以及应用领域的多学科体系。在为用户开发在线NIR技术时必然会遇到与用户现有生产过程分析技术(PAT)和过程控制技术(PCT)的融合问题。为了更好地服务于生产企业，从事NIR开发的技术人员，或者技术团队必须要拓展自己的专业知识，完美的、专业的技术服务才容易为客户接受。/ppbr//pp　　在经济飞速发展的中国，在线近红外光谱技术具有重大的需求，但其发展却受到了很多因素的限制和制约，导致推广和普及在线近红外光谱技术出现了很多问题。解决这些问题的重担责无旁贷地落在我国近红外人的肩上。在中国近红外光谱分会这杆大旗下，团结着各行各业、各种专业背景的技术人员，让我们怀着开放的胸怀，通力合作、取长补短、积极进取，为推动我国工业在线近红外光谱分析技术的发展做出我们应该做的努力。/pp style="text-align: right "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(杜一平 华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室，化学与分子工程学院，上海，200237/span/strong)/p

近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用近红外应用”1介绍玉米是我国重要的粮食作物。根据国家统计局数据显示，我国 2021 年玉米播种面 4332 万 hm2，玉米产量达 2.7 亿 t。玉米中的水分、蛋白质、脂肪、糖类等主要化学成分含量会直接影响到玉米的经济效益。化学成分含量的测定已成为原料品质评价中的重要环节。玉米种子作为生产中最基本的资料，其质量的好坏直接影响玉米的产量及品质。玉米品质指标（水分、蛋白质、淀粉等）的检测常用理化方法，安全指标（毒素等）的检测使用液相等物理或化学方法，可用冷浸法等对种质品质进行分析，但这些方法均会对样本本身造成破坏，存在处理时间较长以及需要专业人员操作、仪器成本高等缺点。因此，探究一种可以对玉米进行无损、快速检测技术显得尤为重要。近红外光谱分析技术具有样品不需复杂耗时的前处理、无损耗、多成分同时分析、无污染的检测优势，近年来得到了广泛关注。近红外光谱分析技术是利用物质对光的吸收、散射、反射与透射等特性对待测物进行分析的检测技术，通过样品的吸收光谱及理化分析结果可对样品进行定性或定量分析。近红外光谱分析技术的检测步骤为使用化学计量法对近红外光谱数据进行预处理及建立模型，将样本的预测集通过模型进行检测，验证模型是否精准，并对模型进行评价及优化。近红外光谱技术常用处理方法，由于近红外光谱中强大的背景信息造成的噪声干扰和存在冗余变量，导致从样品的近红外光谱中提取与检测目标相关的信息较困难，因此，需对光谱数据进行预处理。常用的光谱预处理方法有去噪自编码器（DAE）、正交信号校正法（OSC）、标准正态变换（SNV）、多元散射校正（MSC）等。2近红外光谱技术模型评价指标定量模型评价指标 评价近红外光谱定量模型预测准确性的实质是模型的预测结果与样品结果的接近程度，评价预测模型一般采用校正决定系数（R2c）、验证决定系数（R2v）、校正相关系数（Rc）、验证相关系数（Rv）、校正均方根误差（RMSEC）、验证均方 根 误 差（RMSEV） 和 相 对 分 析 误 差（RPD）等参数，决定系数与相关系数是预测值与使用化学方法检测出的真值样本集相关性的标准，通常 R2c、R2v、Rc、Rv 越大时，认为所建模型效果越好；RMSEC 和 RMSEV 是校正集与验证集的预测值和使用化学方法检测出的真值之间差异大小的量度，RMSEC 和 RMSEV 越小，认为所建模型性能越优；RPD 是衡量模型可靠性的指标，当 RPD3，认为所建立的预测模型可靠性较高，3RPD2.5，认为模型可用于分析；RPD2.5 时，则表明模型分析难以进行。定性模型评价指标 近红外光谱技术在定性分析中多用于样品分类，常用判定指标有正确率、敏感性、特异性等。相关检测设备从采样现场到实验室快速无损检测样品的指标，主要包括水分、脂肪、蛋白、灰分等。可以帮助企业优化生产过程，控制最终产品质量，提高利润。近红外光谱仪检测过程无需化学试剂，可大大降低实验室湿化学成本。检测快速，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。▲ 步琦近红外光谱仪 ProxiMate防水型不锈钢外壳，入口防护等级为 IP69，可进行高压管冲洗，即使是最苛刻的工作环境也能满足多种即时可用的预校准，适用性广泛直观的现触摸屏界面，简单、明了样品使用磁耦合驱动装置旋转器，分析完成后该装置可拆除，轻松清洁允许用户利用近红外光，可见光或将两种信号结合来提高测量性能和全面评估样品，从而使其测量性能达到最大化3相关模型参数ProductParameterRangeSpectraSEPMaizeStarch16-76%6553.5MaizeFat3.14 -5.352980.2MaizeProtein6-21%6821.3MaizeMoisture7-13%6820.5MaizeAsh1-8%3070.04步琦公司为您提供完整的玉米检测解决方案，同时提供定制化服务和使用，欢迎用户前往我司实地参观考察。

第十六届中国科学仪器发展年会（ACCSI2022）近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛通知（第一轮）随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率，过程分析技术逐渐深入生产过程中，其市场也在不断增长。作为一类优异的在线分析设备，近红外光谱分析技术操作简单、使用方便、测量快速，而且能提供丰富的分子信息，是非常理想的在线监测技术。近年来，近红外光谱分析技术已经在中国市场的实际应用中取得了显著的成效，并给相关的企业带来了可观的经济效益。但是，我国在线近红外光谱技术的应用还未到达其应有的程度和水平，与国外相比还存在一定的差距。不过，在需求的刺激下，各大厂商相继推出了不少在线近红外仪器，典型应用单位也呈现了良好的示范作用，在线近红外仪器已经成为大家关注的新的增长点。不少业内人士纷纷预测，未来在线近红外仪器发展潜力甚至比实验室近红外仪器更加广阔。为了进一步推进在线近红外技术的应用及产业化发展，仪器信息网、近红外光谱分会拟定于第十六届科学仪器发展年会（ACCSI2022）期间举办近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛（2022年4月22日）。希望借此论坛，展现我国在线近红外仪器开发和应用的成功案例，深入探讨在线近红外光谱技术发展的重点和难点，为我国近红外光谱技术的产业发展建言献策。本届研讨会拟邀请相关专家学者、典型应用单位代表和厂商技术人员做主题演讲，欢迎从事近红外光谱仪器，特别是在线技术开发的专家、厂商技术人员，以及近红外光谱技术的用户等报名参会。点击立即报名》》》论坛主办方：仪器信息网、近红外光谱分会论坛时间：2022年4月22日，会议时长0.5天论坛地点：北京怀柔雁栖湖国际会展中心论坛日程待定 论坛召集及主持人：中国农业大学闵顺耕教授论坛赞助：欢迎从事近红外光谱仪器研发的厂商参会！论坛联系人：叶女士，yej@instrument.com.cn ，18211196128关于ACCSI2022为促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的有效交流，促进中国科学仪器行业健康快速发展，“2022第十六届中国科学仪器发展年会（ACCSI2022）”拟定于2022年4月20-22日（4月20日注册报到）在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2022以“创新发展 产业互联”为主题，由仪器信息网(instrument.com.cn)主办，中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办，中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接：https://accsi.instrument.com.cn/联系方式报告及参会报名：010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作：010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn（注明单位、姓名、手机）咨询报名。历届会议回顾ACCSI2021：https://www.instrument.com.cn/accsi/2021/ ACCSI2020：https://www.instrument.com.cn/accsi/2020/ ACCSI2019：https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/

2017年11月30日，中国近红外光谱分会苏沪工作站与上海市化学化工学会分子光谱协作组共同发起的近红外光谱技术论坛在华东理工大学分析测试中心成功举办。本次论坛在中国近红外光谱分会苏沪工作站副主任、上海市化学化工学会分子光谱协作组组长杜一平教授团队和倪力军教授团队的精心组织下，由中国近红外光谱分会苏沪工作站、上海市化学化工学会分子光谱协作组、华东理工大学分析测试中心和上海市功能性材料化学重点实验室共同举办。无锡迅杰光远科技有限公司、必达泰克光电科技（上海）有限公司、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、铂金埃尔默企业管理（上海）有限公司、上海昊量光电设备有限公司和上海复享光学股份有限公司等六家近红外光谱厂商为本次论坛提供了支持。并在会上介绍它们有关近红外光谱的仪器研发和应用方面的最新发展情况。本次论坛云集了江浙沪等地近红外光谱分析检测领域的专家学者、仪器生产单位的技术人员，以及从事近红外光谱技术研究与应用的一大批专业人士，参会人员近百人。论坛邀请了本领域著名的专家学者和行业精英做了精彩的学术报告，包括南开大学邵学广教授、江苏大学陈斌教授、上海棱光公司蔡贵民高工、上海创和亿公司石超先生、大连达硕公司陈爱明先生，以及华东理工大学杜一平教授和倪力军教授。与会人员对本次论坛给予了极大的关注，会议期间整个报告厅座无虚席，气氛十分热烈。论坛由杜一平教授主持，他首先简要介绍了本次论坛的筹备情况和此次论坛期望达到的效果，并介绍了各赞助单位。 邵学广教授是近红外光谱和化学计量学领域的著名学者，他对整个近红外光谱技术的发展广泛而深入地进行了分析，提出了今后该技术的发展方向。他还详细介绍了他的课题组近年来利用近红外光谱的温度效应研究开发的新型分析检测技术和方法，为与会者展示了近红外光谱技术独特的魅力。陈斌教授从微型近红外光谱仪的角度详细论述了仪器的发展现状，他还结合其课题组的工作介绍了近红外光谱与互联网技术携手实现近红外光谱快速检测的工作，为人们展示了微型近红外光谱仪在快速检测领域美好的应用前景。倪力军教授的报告题目是天然产物领域近红外光谱技术+互联网共享的现状和展望，她重点介绍了她的课题组在中药、食品等行业应用近红外光谱实现产品和原料的快速鉴定和检测，以及在在线监测中的应用。她也非常看好互联网技术引入近红外光谱分析领域，认为这是今后近红外光谱发展的一个重要方向。无锡迅杰光远科技有限公司的兰树明经理介绍了微型近红外光谱仪的研发状况，同时宣布其公司的IAS-5000产品已经正式上线，欢迎各位老师、学者参与免费试用。 石超先生对其单位多年来在近红外光谱对烟叶加工过程中质量稳定性评价方面的工作做了详细介绍。蔡贵民高工结合他十余年来研发近红外仪器的切身体会，详细报告了该类仪器开发的技术要点和难点，以及解决方案，对于仪器研发人员来说这个报告具有非常重要的参考价值。陈爱明先生做了题为化学大数据分析的报告，从化学大数据分析方法的开发和应用的角度探讨近红外光谱今后的发展方向。最后杜一平教授给大家做了“如何获得合理的近红外光谱模型”的报告，针对近红外光谱技术推广中的技术难点，即建立近红外光谱模型的建立这一主题，深入讨论了难点问题的本质、建模中可能出现的风险等话题，并介绍了其课题组最新的解决方案。 为期一天的本次论坛，围绕近红外光谱这一主题，通过6位专家学者和5位仪器厂商代表带来的专业技术报告，从学术研究、应用研究、仪器研发等全方位地为与会者分享了近红外光谱领域的方方面面，集合了专家们在理论基础和实践应用，以及仪器制造中的宝贵经验。报告以技术创新为亮点，引起了与会人员的强烈反响，大家纷纷表示参加此次论坛受益匪浅。本次论坛的成功举办，是中国近红外光谱分会苏沪工作站在分子光谱技术交流上的又一次盛会，将有力地促进苏沪区域以及长三角一带分子光谱技术人员之间的技术交流。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2017年10月20日-22日，中国仪器仪表学会近红外光谱分会举办的“第五届近红外光谱分析技术培训班”在济南华能大厦开课。/pp style="text-align: center "img title="课堂.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/01d79ffe-5440-4848-b2c8-14583c0a4d61.jpg"//pp style="text-align: center "培训班课堂/pp　　近红外光谱分析技术的研究和应用在我国发展十分迅速，每年都会有大批研究生、研发技术人员和应用工程师加入到近红外光谱分析技术的队伍中。近红外光谱分会应众多近红外光谱用户的要求，举办了第五届近红外光谱分析技术培训班。培训班邀请了袁洪福、倪力军、郁磊、罗苏秦、韩东海、闵顺耕、邵学广等国内知名专家学者系统讲解近红外光谱技术总论、化学计量学常用算法、建模技巧及模型维护、化学计量学算法进展、近红外工业应用实施实例剖析、以及近红外光谱成像技术等内容。/pp style="text-align: center "img title="课程1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/0119e105-8a07-402c-9266-e39a0386b7b8.jpg"//pp style="text-align: center "img title="课程2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/76f17187-bc48-4f64-ae90-c030448f42dc.jpg"//pp style="text-align: center "本次培训班课程安排/pp style="text-align: center "img title="臧恒昌1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3e3ff89b-942a-4e30-b362-829f72251af0.jpg"//pp style="text-align: center "红外光谱分会山东工作站站长、山东大学教授臧恒昌/pp　　自2010年举办第一届近红外光谱分析技术培训班，今年的培训班已经是第五届。据臧恒昌教授介绍，此次培训班座无虚席，学员人数达到了90人。来自高校和科研院所的学员较多，二者之和所占比例约为74%，另外来自企业的用户比例为17%(见图1)。学员中以学生为主，不过也有企业的总经理、研发总监，高校或科研院所的教授、研究员等，具体比例见图2。另外，此次培训班的学员共来自14个省市，其中以北京、山东的学员人数最多(见图3)。/pp style="text-align: center "img title="学员单位分布.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c12af785-7d5e-4e14-a0fc-08636c02bebe.jpg"//pp style="text-align: center "学员单位分布/pp style="text-align: center "img title="学员身份分布.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/f6e43a4e-d6cc-458c-bf43-74a51a8bffc9.jpg"//pp style="text-align: center "学员身份分布/pp style="text-align: center "img title="学员地域分布.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e7ea4755-e918-4cb5-a89a-e835e765a611.jpg"//pp style="text-align: center "学员地域分布/pp style="text-align: center " /pp /p

半个世纪前，近红外光谱分析技术首次被应用于农副产品的成分分析。因为具有无损性、无污染、操作便捷，以及能实现在线检测等独特优势，该技术迅速推广，尤其是近十几年，得益于软件和设备的快速进步，近红外光谱分析技术的应用范围越来越广，已经广泛应用于农业、化工、发酵、制药、食品、烟草等众多领域，被誉为分析化学领域的“分析巨人”。如今，不少企业将近红外光谱分析技术与多种技术相结合，形成创新合力，切实解决了众多行业的检测痛点。5月29日，行业内一笔过亿融资讯息发布——知名光谱分析技术企业无锡迅杰光远完成新一轮融资，总金额过亿。此轮融资由国内一线投资机构达晨财智、元生资本共同领投，闲庭基金跟投，点石资本担任本轮融资的独家财务顾问。据悉，该公司早在2022年下半年即获得过钟鼎资本的天使轮融资。目前，迅杰光远研发的光谱传感分析仪器及配套解决方案，已成功在粮油贸易、食品加工、饲料加工、生物制药、工业发酵、精细化工等多个行业落地，本轮融资将主要用于新技术新产品的研发迭代和全球市场的开拓。　　如何看待近红外光谱的未来发展趋势？这项技术又将给检测行业带来怎样的巨变？为何资本如此看好？记者就此专访了迅杰光远创始人兼CEO阎巍。　　01创新驱动：从实验室走向一线生产场景　　记者：您是如何想到创业进入近红外光谱这个领域的？　　阎巍：迅杰光远成立之初，我们主要针对的是之前大型国外分析仪器厂商难以触及的国内下沉市场，即农副产品贸易环节。在洞悉这个市场的需求之后，我们走了MEMS（微机电系统）光谱技术传感化的路线，成功实现了近红外光谱分析设备的小型化和普惠化。　　在按质论价的农副产品贸易中，快速和精确的质量评估非常关键。以国产油籽为例，如果含油量提升1%，每吨的价格可以上涨200元。传统的检测方法通常需要在专业实验室进行长时间的化学分析，这样不仅成本高，效率也低。对于追求高效、精准的现代农业而言，这显然是不理想的。而现有的国外近红外产品，要么体积庞大且脆弱，主要用于实验室；要么价格过高，不适合农产品的收购商和批发商。　　我们认为技术的生命力在于其实际应用，能够解决具体的生产或生活问题，提高效率或创造新的价值。因此，我们用MEMS技术重新设计了传统的光路，通过微组装技术，将整个光谱仪缩小到仅几厘米的尺寸，并保持了核心的光学参数。这不仅让仪器更加小巧、便携，也大幅降低了生产成本，真正满足了农产品交易现场的需求。这种新的技术路线和商业策略很快在市场上得到了验证，到2020年我们已经在中国东北、华北等地区全面开拓了市场。　　记者：听说迅杰光远最初是先攻克海外市场的？　　阎巍：其实我们最初没打算出海，但出乎意料的是，我们的便携式小型设备在海外市场上非常受欢迎。　　2019年，全球最大的近红外设备制造商邀请我们访问其总部，希望通过并购来提高其在下沉市场的影响力，从而巩固其行业领导地位。这次访问让我们看到了海外市场的巨大机会。尽管全球分析仪器市场基本被几家国际巨头所控制，但全球范围内，尤其是在农业领域，都有对性价比高、适应性强、结实耐用的便携式分析设备的需求。因此，我们首先从海外的细分市场、下沉市场切入，以更高性价比的产品成功打开了国际市场。　　2021年，我们与多地代理商签订合同后，正式开始将近红外分析仪器出口至海外。截至2023年底，我们的产品已经销往北美、欧洲、亚洲等20多个国家和地区。随着国际市场需求的持续增长，我们加速了海外扩张的步伐，在2023年10月，我们设立了新加坡办公室，今年1月，正式成立新加坡子公司，以进一步增强在亚太及欧美地区的市场辐射力和服务能力。　　02加速扩张：开拓新市场，创造价值是关键　　记者：在粮油贸易行业成功之外，迅杰光远在检测领域还做了哪些探索？　　阎巍：便捷式近红外分析仪产品在国内外农产品流通市场取得成功后，迅杰光远开始采取交叉行业延伸策略来拓展更多应用场景，研发在线分析产品和解决方案，进入更多行业的生产流程当中。　　例如，在进入发酵行业之前，我们已积累了大量的谷物化学物质检测模型和经验，这些谷物恰好是发酵行业的原材料。因此，我们将粮油行业的原料检测模型直接应用，并专注于发酵过程模型的开发。这种策略迅速让我们在粮油加工、食品加工、饲料加工、工业发酵等多个行业取得了成功，并不断提升我们在各产业中的产品研发、落地以及软硬件结合的服务能力。　　在拓展新行业的过程中，最大的挑战是如何让客户信任近红外技术。由于许多客户之前未曾接触过这项技术，他们对其应用价值持怀疑态度。　　比如，在某以工业4.0标准建立的一体化智能茶叶工厂中，我们落地了一整套检测解决方案。我们与茶企合作，将理论研究转化为数据模型，并成功地将自主研发的近红外系统集成到客户生产线上。此次项目解决了茶叶加工过程中水分含量实时在线检测问题，通过在萎凋、烘干等环节加装在线检测设备，确保生产者能实时观测到加工过程中水分的变化；同时，还在发酵环节安装了检测设备，尝试建立检测模型来分析茶叶中的成分变化与品质的关系。这对于茶叶制造行业工业化转型具有重要意义，同时也为其他传统制造行业的转型提供了宝贵的参考。　　在线分析产品和解决方案通过实时监测技术优化生产控制系统，允许根据产品的实时和目标质量进行生产过程的精确闭环调整，确保成品质量的稳定性，实现生产效率与质量的最优化，并为企业在规模化生产方面带来显著的经济效益。　　记者：在化工行业，迅杰光远是如何拿下众多订单的？　　阎巍：之所以能在竞争激烈的化工行业获得广泛认可，关键在于我们始终站在用户的角度思考问题，这不仅是我们在近红外光谱设备行业弯道超车的机会，也是获得客户信任的根本原因。尤其是在当前大规模设备更新及国产替代的背景下，众多企业正积极推进智能制造和新型工业化的发展，更需要我们检测行业加速升级，助力企业生产自动化、智能化、数字化。　　做好工业场景应用很难，不是产品技术难，而是因为各企业的需求各不相同，市场上没有统一的先例可循。虽然许多国际大型仪器制造商能提供高端设备，但他们通常只负责销售设备并提供基本的远程服务，这往往不能满足特定市场或客户复杂的需求。过去我们也多是仅仅将产品卖给客户，但现在，我们开始从客户使用过程中的需求出发，提供定制化开发和全周期的贴心服务，帮助客户通过在线监测技术积累和分析数据，以此提高工作效率和减少误差。　　迅杰光远在线解决方案帮助化工产线实现实时监测，安全生产　　以次氯酸钠的生产为例，传统的生产过程中通氯量和反应终止点不能进行有效的在线连续检测和控制，通常只能由人工到现场关闭阀门和化验室采样分析得到，这不仅工作量大、效率低，还不可避免地带来人为误差。针对这一问题，我们根据实际生产情况，定制开发了实时监测技术和控制系统，使得次氯酸钠的生产过程能够实现实时准确地检测，为控制反应终点提供了准确的数据支持。我们提供的定制服务包括需求调研评估、离线验证、工况勘查并制定方案、现场施工与调控、在线建模、交付及培训维护，确保了解决方案的有效性与适用性。通过这种方式，我们不仅满足了化工行业客户的特定需求，也极大地提升了我们的市场竞争力。目前，我们正在作为第一起草单位参与中国氯碱工业协会组织的《次氯酸钠过碱量及有效氯测量 近红外光谱法》团体标准制定。　　03技术革新：解锁多行业检测新可能　　记者：您认为迅杰光远的核心竞争力在哪里呢？　　阎巍：迅杰光远的核心竞争力主要体现在两个关键方面。　　首先，我们拥有四大核心技术平台：数字曝光型光谱平台、双聚焦透射光栅光谱平台、微型傅立叶光谱平台和全自动建模平台。这些平台为我们的产品和服务提供了坚实的技术基础。　　以全自动建模平台为例。迅杰光远IAS云端数据库累积了数百种产品模型，储备了上万个具有理化值的样品。仅油菜籽数据方面，我们已有几百个样品，并持续更新。这种大规模的数据积累，使我们能够不断提高模型的准确性。　　同时，我们早在数年前便开始深入研究AI算法优化和自动化建模，提高分析技术的准确性和实用性。目前我们，我们已经成功开发出了基于大数据的智能建模及模型评估系统，该系统不仅能高效分析数据，还能根据实时数据自动调整模型，确保其准确性和适应性，同时还能实时优化工艺，大幅提升生产效率和产品质量。　　其次，迅杰光远在光谱产品的全生命周期开发上具有显著优势，从初始设计、研发到市场推广，我们均采用自主研发的策略，确保了技术的领先地位和产品的独特性。　　自成立以来，我们凭借大量的研发投入和50%硕博占比的研发团队，已经成长为行业领先的集研发、生产、销售于一体的专业近红外产品服务提供商。至今已累计获得近70项专利和软件著作权，其中包括多个发明和实用新型专利。同时我们积极参与了傅立叶变换红外光谱仪国家标准以及多个应用行业的行业标准、团体标准的制定，为行业发展和创新做出贡献。我们的技术水平和创新能力备受肯定，荣获中国分析测试协会“科学技术奖BCEIA金奖”、国家科技部创新积分500强、中国仪器仪表学会“陆婉珍近红外光谱奖-青年奖”、智能制造大赛全国总决赛二等奖等多项荣誉。我们还与多所高校建立了长期且稳定的战略合作关系，这不仅加强了技术研发能力，也为我们提供了持续的创新动力（300152）和人才支持。　　通过这些核心技术平台和持续的研发投入，迅杰光远能够在激烈的市场竞争中保持领先地位，并能不断推出创新的解决方案以满足客户多样化的需求。这是我们的核心竞争力所在，也是我们能在竞争激烈的行业中稳步前行的关键。　　记者：理论上，近红外光谱分析技术可用于检测一切有机物，目前这一技术的未来前景如何？　　阎巍：就近几年的市场开拓来讲，迅杰光远正在将近红外光谱分析技术的应用从核心的农业、化工工业场景向更广泛的场景扩展。比如在新能源、半导体领域。近红外分析法可以应用在如磷酸亚铁锂电池电解液的检测，也可以应用于半导体原料清洗环节对清洗液的成分的实时监测。　　根据迅杰光远市场部调研情况，未来农业流通和精细化工领域依然是近红外分析法最核心的应用领域，国内市场规模预计过百亿；而在半导体和新能源领域也存在着数十亿的市场空间。并且，国际市场规模约为国内的3倍。　　从上世纪50年代被广泛应用以来，近红外光谱分析技术的应用已经远远超越了最初的农业和工业范畴，扩展到了更多行业和场景中，展现了其技术的广泛价值和潜力。例如，在医疗领域，近红外光谱分析技术被用来分析血液成分，使得糖尿病患者能够无需针刺即可监控血糖水平。这不仅显著提升了患者的舒适度，还降低了感染风险，是对传统血糖测量方法的重大改进。在美容行业，该技术使得对发质及皮肤的检测成为可能，消费者可以更精确地了解自己的头发和皮肤状况，从而选择最适宜的护理产品和美容方案。　　展望未来，迅杰光远将以农业为基本盘、以工业和海外市场为增长方向，继续探索近红外光谱分析技术在医疗、医美行业的更多应用场景，甚至拓展至面向C端用户的消费电子产品研发，让光谱照亮智能制造，进一步推动技术的普及和商业化。　　04投资人说　　到目前，迅杰光远已经完成两轮融资，投资人包括钟鼎资本、达晨财智、元生资本、闲庭基金等。　　关于投资逻辑，达晨财智投资总监潘溪表示，未来分析检测领域的发展趋势将是自动化、智能化和微型化。迅杰光远在软硬件技术能力方面具有全面的优势，商业化思路清晰明确，成功将技术从科研和实验室环境中带到实际的田间地头和生产车间，显著提升了行业应用的潜力，并且符合国家发展的大趋势。他说：“自2019年起，我开始关注迅杰光远，见证了其从20人的创业团队发展到今天拥有150多人的多元化团队。我们对他们充满信心，他们保持着初创的热情与坚定的努力，期待他们在继续深耕国内市场的同时，积极拓展国际市场，将近红外光谱分析技术推广到更广泛的应用领域，不断提高社会生产效率。”　　点石资本是迅杰光远本轮融资的独家财务顾问。在合伙人车鉴看来，迅杰光远拥有丰富的光谱仪、电子及企业服务领域的长期科研与商业运营经验。“全栈技术团队独立研发了多项光谱仪知识产权和先进制造工艺，是国内领先的近红外光谱技术产品及行业应用方案的一站式平台。并且，团队展现出了高效的执行力和资源整合能力。我们坚定地看好公司的后续发展。”

近几年以来，在国内烟草行业，随着烟草企业的联合重组与整合，对烟叶原料品类多样化提出了更高的要求，为了统筹优化与合理应用原料提供技术支持，以Web Service架构的“互联网+近红外光谱分析”的基本模式，于2015年，云南中烟构建的以原料研究为导向的烟叶原料近红外分析网络系统上线使用，通过六年多来的运行，实现了原料近红外分析检测数据的交换和共享，对评估烤烟收购质量，合理组配复烤模块单元，提供了即时的数据支持；在产品开发和产品维护方面，针对性使用烟叶原料，研发新产品配方、优化配伍和维护产品质量稳定，发挥了积极的辅助作用，特别是从“人、机、料、环、法”等方面，依据相应的技术标准（包含近红外校正模型建立、验证、应用和维护等），规范了网点的近红外光谱实验室，多年来，积累了初烤烤烟、复烤片烟和库存片烟等烟叶原料近红外分析检测大量的数据资产。系统功能基本达到了设计预期。然而，为了进一步探索分析烟叶原料品质类别、配方模块（单元）相似性、质量变化趋势和规律，在综合利用近红外光谱数据、理化性质数据和一些与质量相关的半结构化非结构化数据时，由于集成的常规性质数据有限，满足不了质量表征的需求，加之，在网络平台上面对大量的数据处理分析，传统的化学计量学定性定量建模计算模式难于适应，制约了多变量数据（如光谱）的深入挖掘和数据挖掘的效率。为了推进近红外光谱分析网络化应用，本文基于烟草近红外光谱网络化应用的实践经验，抛砖引玉，与大家探讨近红外光谱分析网络化应用研究的一些思路。1、近红外光谱标准化烟草可视为一种多成分复杂化学体系的天然作物，迄今为止，从烟草中鉴定出来的化学成分达5500多种，烟草质量与这些化学成分的相关性至今尚未全部研究清楚，通常采用为数有限的常规化学成分指标（如烟碱、总氮、总糖、还原糖、蛋白质、钾、氯和灰分等），评估烟草整体质量特征时仍存在不足，普遍认为，烟草在燃吸时的整体质量特征是烟草中这些复杂成分相互协同作用的结果。在近红外光谱定量分析中，烟草近红外光谱包含大量潜在的物质组成信息尚未充分利用，不同质量特征的烟草具有自身的特征近红外光谱，应用适当的化学计量学模式识别方法，如PLS-DA、SIMCA和SVM，结合近红外光谱挖掘烟草的整体质量特征归属，对寻求质量特征相似或相近的替代原料，保障规模化产品制造稳定的原料供给有着重要的意义。每一个网点的近红外光谱实验室是数据“发源地”，数据质量决定了将来数据的应用价值。实验室除了从“人、机、料、环、法”等方面，依据相应的规范（包含近红外光谱测量、校正模型建立、验证、应用和维护的技术标准等）要求运行之外，显然，在网络环境里光谱数据采集的“标准化”就特别重要。这就要求入网的近红外光谱仪必须具有优良的光学特性，仪器之间的差异最小，保证对不同产区网点的近红外光谱仪测量的光谱数据进行分析时，仪器的背景差异不会造成明显的影响，但事实上，同一厂家同一型号同一个批次生产的光谱仪都很难做到这一点，可以说，近红外光谱仪之间的差异是进行网络数据共享，挖掘光谱数据信息存在的问题之一。一是借鉴模型转移的化学计量学方法，根据仪器之间的光谱差异，建立一个光谱的数学关系，然后依据这个数学关系，“软拷贝”实现光谱数据采集的标准化；二是仪器厂商提升仪器的制造水平，降低仪器之间的差异，特别是不同批次生产的仪器之间的差异，才能使其测量的光谱差异最小，不会对后续的光谱分析造成明显的影响，也就是说用一台仪器采集的光谱建立的模型预测同一组样品在本台仪器上测量的光谱，与使用本台仪器的模型预测另一台仪器测量同是一组样品的光谱所得到的结果无明显的差异，在这两台仪器之间就无需建立光谱的数学关系，即简单的“硬拷贝”就可实现网络平台光谱数据采 集的标准化，要义见图1示意。在网络环境中的光谱仪可视为一个“网络传感器”，对传感器的技术要求在朝着高质量、高精度、小型化、低功耗和智能化等方向演进，对网络用户来说，期待仪器制造商生产性能一致性优良的光谱仪，乃是尤为理想的解决方案。图1 不同的光谱仪采集同一组样品，可得到基本相同的光谱，即“一个世界，一个标准”2、云化近红外光谱分析网络平台云计算服务是一种集中式服务，所有数据都通过网络传输到云计算中心进行处理。资源的高度集中与整合使得云计算具有很高的通用性，然而，面对网络设备和数据的爆发式增长，边缘计算相比于云计算模型，能够更加迅速、可靠和节能地响应用户需求，数据在本地处理也可以提升用户隐私保护程度。另外，边缘计算也减小了对网络的依赖，在离线状态下也能够提供基础业务服务。通过云化近红外光谱分析网络平台，集成不同的烟草产地生态环境、等级、品种以及相应的近红外光谱、理化性质（包含烟叶的形态形状图像，化学成分指标等）数据是其任务之一，便于分析挖掘与感官质量相关的特征信息，服务于烟叶原料的精细化种植及科学合理应用，在近红外光谱定性、定量建模或后续的各种数据挖掘实际应用中，是基于“中心云”或“边缘云”的数据资源进行的。有时会用到中心云的数据资源，如对各大产区烟草质量进行整体性比照分析，探索各大烟区烟草质量特征，支持原料生产基地系统规划；有时会用到边缘云的数据资源，如对某个产区烟草历时性数据作趋势分析，探索烟草质量的稳定性与变化趋向，辅助基层植烟区改进或调整生产措施。所以，面向服务对象的规模、复杂程度合理部署、云化近红外光谱分析网络平台就尤为重要，有利于集约化网络资源，提升数据的分析处理以及数据挖掘的效率，见图2示意。图2. 近红外光谱分析平台云化示意图3、构建云计算自动化（智能）建模服务系统通常，在建立样本数量大于3000个以上的近红外校正模型时，样本量越大，运算速度越慢，对计算机性能的要求越就越高，且在建模过程中，如组织训练集或校正样本集、清洗异常样本、筛选适宜的建模数据等等，基本是基于“文件夹”来操作完成的，对网络环境中的大体量的数据资源，因缺乏探索性数据分析的网络计算手段而难于被充分利用，传统的建模方式和流程效率低、适应性差。基于网络资源进行化学计量学网络计算，现代云计算技术为化学计量学计算研究搭建了高灵活性平台。如何选择诸如Hadoop、Spark等生态圈技术，通过分布式计算提升定性、定量建模效率，并结合长期积累的建模经验、领域知识（包含相关的波长或波段选择、光谱预处理方法及其经验参数设置、模型误差水平控制等），实现自动化建模，这是我们要联合网络计算专家实现近红外光谱分析网络化云计算所要解决的问题。显然，把传统的近红外光谱定量、定性分析涉及的训练集样本或校正集样本的筛选、光谱的预处理、建模等化学计量学方法（算法）网络化，开发分布式计算的化学计量学软件系统（当然，这也是数据挖掘的重要组成部分），共享应用网络软、硬件资源优势，平衡计算负载，实现近红外光谱分析云计算，可能是一种比较好的解决思路，这无论是对近红外光谱定性定量分析的普通用户，还是对近红外光谱数据进行深度挖掘的高级用户，都具有较好的便利性和实用性。4、研发基于特征模型的网络搜索引擎基于多维质量特征数据（结构化和非结构化数据），诸如烟草产地生态、等级、品种、理化性质指标、近红外光谱、形态形状图像等，选取不同的特征，通过模式识别技术建立用户预期的质量特征类模型，然后应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”搜索网络共享资源（中心云或边缘云）中具有相近或相似质量特征的样本，也就是在网络共享资源中“淘宝”，寻求在产品制造中烟叶原料的替代应用，保障产品质量的稳定。搜索引擎形式类似“百度”或“Google”。这里以烟草近红外光谱定性分析的应用举例说明，我们需要什么样功能的“搜索引擎”，近红外光谱包含丰富的化学物质结构信息，且近红外光谱与物质组成及含量相关，不同属性、特征的烟草样品具有相应的特征近红外光谱，通过结合烟草领域知识，采用适宜的化学计量学模式识别方法（如基于PCA的各种分类算法、ANN或SVM等）来提取烟草样品近红外光谱特征信息，训练能表征质量特征的近红外光谱类模型，应用验证通过的类模型和待测烟草样品近红外光谱便可预测待测样品的归属类别或特征。常规近红外光谱定性预测分析是基于“文件夹+类模型”进行操作的，而在网络环境中，近红外光谱定性预测分析必须网络化，预测是在云化的近红外光谱分析网络平台上，应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”寻找“隐藏”在“中心云”或“边缘云”中的数据资源（见图3示意），它承担着大体量的网络计算。基于特征模型的网络搜索引擎是“云计算自动化（智能）建模服务系统”预测分析网络化的延展，可简单视为是一个“网络预测器”，当然，这个“网络预测器”需要网络计算专家和近红外光谱化学计量学算法专家联手研发。图3. 近红外光谱分析网络化应用示意图5、其它针对不同应用场景或职能部门，利用中心云数据或边缘云数据进行一些简单的在线统计分析计算，并对结果进行可视化展示，如原料生产部门可快速实现对烟叶质量指标的比较，分析烟叶质量的稳定性、质量变化走势等。开发一些满足不同应用场景的APP、微信小程序、公众号等（见图3示意），也是一项值得开展的工作。（作者：王家俊 云南中烟工业有限责任公司）

日前，全国饲料工业标准化技术委员会发布文件，征求关于3项农业行业标准(征求意见稿)的意见。其中《饲料的近红外光谱分析应用指南》规定了饲料成分如水分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、粗纤维含量以及消化率等技术指标的近红外光谱分析应用指南。　　与其他分析技术尤其是传统的实验室化学分析技术相比，近红外光谱分析技术在分析速度、检测成本、可同时检测多种理化性质、易操作性等主要检测性能方面具有显著优势。在全球饲料行业，NIR技术的优势已经获得了极大的认可和广泛的应用。据悉，在 ISO 12099：2010 Animal feeding stuffs, cereals and milled cereal products-Guidelines for the application of near infrared spectrometry 标准颁布之前，国际上的近红外光谱技术在饲料行业中并没有通行的、普适性的国际标准。2010年 6 月 15 日，ISO 12099 的颁布实施在动物饲料行业树立了行业公认的交流准则，从而让不同 NIRS 光谱用户实现了结果的互认与交流，该标准在 2017 年进行了修订(ISO 12099:2017)。　　在饲料行业，我国从 20 世纪 90 年代中期开始引进近红外饲料分析仪器，到 2002 年底，正式颁布了饲料行业近红外分析的国家标准 GB/T18868-2002《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定近红外光谱法》、2007 年颁布实施了 NY/T 1423-2007《鱼粉和反刍动物精料补充料中肉骨粉快速定性检测近红外反射光谱法》，2012 年颁布了地方标准 DB21/T 2048-2012《饲料中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水分、钙、总磷、粗灰分、水溶性氯化物、氨基酸的测定 近红外光谱法》，2015年颁布了地方标准DB43/T 1065-2015《饲料中氯基酸的测定 近红外法》，2019年颁布了地方标准DB36/T 1127-2019《饲料中粗灰分、钙、总磷和氯化钠快速测定 近红外光谱法》，这些标准的颁布实施，标志着这项检测新技术在我国的饲料检测方面受到了广泛的关注和认可。　　虽然，国内许多大型饲料企业和科研院所均在饲料的 NIR检测软硬件方面投入了巨大的财力物力，既促进了饲料行业的飞速发展，又提升了 NIR技术的普及与推广。但与飞速发展的 NIR饲料分析技术以及对应的国际标准方面的发展相比，我国针对 NIR技术在饲料检测方面的标准制订还有待完善，这对我国 NIR技术在饲料行业的全面、稳健、规范的发展形成了制约。故此，亟需推出针对饲料行业检测具有指导性质的、能适应 NIR检测技术发展态势的指南标准。　　《饲料的近红外光谱分析应用指南》修改采用 ISO 12099:2017《动物饲料、谷物及谷物精制料的近红外光谱分析应用指南》。ISO 12099 为使用近红外光谱进行动物饲料的成分如水分、脂肪、蛋白、淀粉、粗纤维含量以及相关性能参数如消化率等的检测提供了综合性指南。ISO 12099 国际标准的引用，为各项技术环节提供了非常细致的指导基础，是后续开发和应用具体 NIRS 解决方案的重要基石。　　作为促进仪器技术应用的有力手段，标准的推行对仪器及分析测试行业具有重大的意义。通过国家标准信息查询系统检索，目前近红外相关的国家标准22项、行业标准31项，地方标准18项。相关标准的推出对于发展中国近红外光谱分析技术，便于广大用户正确掌握和使用近红外光谱定性分析方法，在一定程度上解决了粮油、饲料、水果、纺织品、乳制品等现场快速鉴定与相关行业产品的鉴别、溯源及判别问题，对促进中国近红外光谱快速分析技术应用和发展具有重要实际意义。特别值得一提的是，2013年发布了GB/T 29858-2013《分子光谱多元校正定量分析通则》，2019年发布了GB/T 37969-2019《近红外光谱定性分析通则》。其中，《近红外光谱定性分析通则》规定了近红外光谱定性分析的基本原理和方法、使用软件、仪器设备、光谱测量、样品、定性分析试验步骤、试验数据处理、试验报告等内容的通用要求，进一步完善了近红外分析技术的应用标准，使近红外定性分析的应用走向规范。在我国，大量的科研机构及企事业单位越来越重视并充分挖掘和利用着NIR分析的优势。不过，相对于近红外亟待拓展的领域，现有的标准还不能满足快速增长的应用需求。拿饲料为例，当前全球工业领域的质量管理，已提升到以“原料控制”及“生产过程质量控制”等预防性的质量控制和检验手段为主。要满足上述要求，须有快速、适宜现场及在线检测的检验手段作为支撑，而鉴于近红外光谱技术的优势，相关标准的完善将进一步推动其在饲料领域的应用拓展。

第二届全国近红外光谱技术培训班通知 培训主题：化学计量学方法与模型建立技巧 主办单位：中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会培训内容：1 分子光谱分析技术概论 1.1 分子光谱基础知识（紫外－可见、红外、近红外、拉曼和分子荧光）1.2 分子光谱仪器的进展1.3 结合化学计量学方法的分子光谱分析技术的应用新进展2 化学计量学基本知识 2.1 数理统计和矩阵基础知识 2.2 常用的数据预处理方法 2.3 常用的多元定量校正方法 2.4 常用的模式识别方法3 化学计量学专题讲座 3.1 波长变量筛选方法 3.2 异常样本的检测方法 3.3 多模型共识的方法4 建模技巧专题讲座 4.1 校正样本和验证样本的选择4.2 校正方法的选择4.3 校正参数的优化选择4.4 如何选用模型评价参数4.5 模型传递中应注意的问题4.6 模型建立过程中遇到的其它问题5 答疑和总结 培训地点：北京总后青塔招待所（北京海淀区沙窝桥） 培训时间：2011年8月27~31日，27日全天报到 培训证书：由中国仪器仪表学会分析仪器分会颁发培 训 费:人民币2400元/人（含资料、教材、证书等费用），学生凭证件1800元/人。食宿统一安排，费用自理，2011年8月20日前付款每人优惠200元。备注：参加培训的学员免费获得《化学计量学方法与分子光谱分析技术》一书，2011年化学工业出版社出版。 培训费代收账户： 开户名称：北京中仪普众技术咨询有限公司开户银行：中国工商银行幸福街支行东安街分理处开户账号：0200 0973 0900 0054 427 联系人：卢福洁 010-63706526 邮箱：nirinfo@ccnirs.org 刘慧颖 13910775473 邮箱：liuhy0008@yahoo.com.cn 第二届全国近红外光谱技术培训班日程安排 时间内容要 点授课人8月27日报 到8月28日 8：30～11：30分子光谱分析技术概论（1）分子光谱基础知识（红外、近红外和拉曼）（2）分子光谱仪器的进展（3）结合化学计量学方法的分子光谱分析技术的应用新进展袁洪福教授 14：00～17：00化学计量学基本知识（1）数理统计和矩阵基础知识（2）常用的数据预处理方法（3）常用的多元定量校正方法（4）常用的模式识别方法袁洪福教授8月29日 8：30～11：30化学计量学方法新进展专题讲座多模型共识方法在近红外光谱分析中的应用研究梁逸曾教授 14：00～17：00化学计量学方法新进展专题讲座（1）建模新方法简介（2）光谱预处理与波长筛选方法（3）建模样本选择与异常样本检测方法（4）在工业生产分析中的应用简介邵学广教授8月30日 8：30～11：30 建模技巧（1）校正样本和验证样本的选择（2）校正方法的选择（3）校正参数的优化选择（4）如何选用模型评价参数褚小立博士 14：00～17：00建模技巧&答疑（1）模型传递中应注意的问题（2）模型建立过程中遇到的其它问题褚小立博士 8月31日全天参加中国仪器仪表学会主办的北京2011&ldquo 科学仪器服务民生学术大会暨多国科学仪器展&rdquo http://www.instrument.com.cn/news/20110715/064841.shtml提供午餐、礼品、专车接送9月1日参加科学仪器服务民生学术大会－近红外光谱分析技术在制药领域应用及展望研讨会提供午餐、专车接送交通路线线路方案一：适合于京外以及京内距离地铁或者车站较近参会人员机场乘大巴到公主坟，然后转乘624到南沙窝桥下车步行107米即到。或者坐机场快轨到东直门乘2号地铁换乘地铁1号线，在五棵松站下，打的沿四环五分钟到。北京西站乘982到南沙窝桥下车步行107米即到；或者在北广场打的一直顺莲池路西行到沙窝桥西南角，约5公里，十分钟到。北京站乘728然后转乘624到南沙窝桥下车步行107米即到；或者乘2号线换乘地铁1号线，在五棵松站下，打的沿四环五分钟到。北京南站乘958到到南沙窝桥下车步行107米即到；或者乘地铁4号地铁换乘到1号线，在五棵松下，打的沿四环五分钟到。路线方案二：适合于北京市内直接到会场参会人员。乘坐335路624路689路736路740内环740外环[18里店]740外环[阜永路口西]952区间952路958路959路967快车967路981路982路983支线996路运通115线到青塔下车步行102米乘坐624路736路740内环740外环[18里店]740外环[阜永路口西]913路952区间952路958路959路967快车967路981临线快车981路982路983支线996路运通115线到南沙窝桥下车步行107米 参会回执 姓 名 职 务 工作单位 联系电话 手 机 E-mall 房间预订标间 间（328 元/天） 商务间 间 （328 元/天） 是否参加&ldquo 科学仪器服务民生学术大会暨多国科学仪器展&rdquo 是否参加&ldquo 近红外光谱分析技术在制药领域应用及展望交流会&rdquo 备注：为保证房间供应，请务必在8月20日前提交房间预订回执，报名回执发邮件至nirinfo@ccnirs.org或liuhy0008@yahoo.com.cn，或传真至：010-63706565，卢小姐收

关于召开“近红外光谱分析技术在制药领域的应用与展望”学术研讨会的通知　　为配合中国仪器仪表学会在第22 届多国仪器展期间举办的“科学仪器服务民生学术大会”，由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会与中国食品药品检定研究院中国药品生物制品标准化研究中心共同主办“近红外光谱分析技术在制药领域中的应用与展望”学术研讨会，拟于2011 年9 月1 日在北京中国国际展览中心4号馆召开。会议旨在针对近年来近红外光谱分析技术在欧美国家的制药领域和我国药品监督检验、生产过程控制等方面的应用现状；大专院校等各制药相关领域的研究进展以及在制药领域应用的前景和存在的问题，特邀国内外近红外在药物研究领域的专家做专题报告，并进行学术交流。　　一、会议日程安排 　　二、研讨会报名注册　　1、参会人员请填写参会回执发送至联系人邮箱，以便会务组准备参会资料，报名截止日期为8 月25 日。　　2、联系人　　中国食品药品检定研究院 冯艳春　　010-67095724 13683339315 fyc@nicpbp.org.cn　　中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会 卢福洁　　010-63706526 nirinfo@ccnirs.org

p　　2015年08月20日，由中国仪器仪表学会a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a分会和山东大学主办，山东大学淄博生物医药研究院和淄博市医药行业协会承办，北京凯元盛世科技发展有限责任公司协办的“制药领域近红外光谱分析技术应用研讨会”在山东淄博召开。其会议宗旨是立足淄博医药产业优势与特点，依托淄博生物医药公共技术服务平台，利用中国仪器仪表学会近红外专业委员会和山东大学的技术资源，搭建全国近红外领域内专家、学者交流合作的平台和工程化示范中心，推广、深化近红外技术在制药领域的应用，提升鲁中制药行业在质量控制、成本降低、效率提升等方面的水平，推动传统制药工艺的转型升级。中国仪器仪表学会近红外光谱分会袁洪福理事长，刘慧颖常务副理事长，韩东海秘书长，胡昌勤、闵顺耕、褚小立副理事长，吴志生、肖雪理事 山东大学药学院院长兼山东大学淄博生物医药研究院院长王凤山教授、山东大学臧恒昌教授、山东大学淄博生物医药研究院徐东副院长 淄博市高新区管委会、淄博市医药行业协会、山东大学等相关领导和专家 来自仪器供应商、各制药企业的相关技术人员60 多人出席了会议。与会代表还参观了生物医药公共技术平台、精细化工与高分子材料平台和无机非金属材料平台。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/94a38d84-43bd-457d-adac-a42ecba1e45b.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "会场/pp　　研讨会分别由王凤山教授、臧恒昌教授主持。首先是王凤山教授、淄博市高　新区管委会张旭东副主任、淄博市医药行业协会邱峰会长致辞。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/74680aea-07ae-44be-a3cf-a8337a9e30b8.jpg" title="2.jpg"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/3b45e071-8a61-492c-a209-aa5f642dc366.jpg" title="3.jpg" style="float: none width: 200px height: 299px " width="200" height="299" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/9ae5db11-5d95-469d-822b-2af7de1b3f41.jpg" title="4.jpg" style="float: none width: 200px height: 299px " width="200" height="299" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "王凤山院长、张旭东副主任、邱峰会长致辞/pp　　研讨会邀请了国内近红外光谱技术专家到会做相关研究应用报告。袁洪福理事长作了《光谱多元分析建模标准》的学术报告，对分子光谱的原理进行概述并对《分子光谱多元校正定量分析通则》中的内容进行了讲解 韩东海教授作了《近红外在西洋参中的应用研究》的报告，将西洋参定性、定量方面的研究工作进行报告 闵顺耕教授在《近红外定量分析模型中的变量筛选方法研究》中对不同变量选择方法及变量选择方法联用问题进行了探讨 褚小立博士在《过程分析技术的一些实践及思考》的报告中，对前期在过程分析技术应用中的一些启示和经验进行了分享 吴志生博士作了《中药质量实时评价与技术平台应用研究》的报告 肖雪博士根据安神补脑液等中药制剂生产过程在线近红外的研究，做了《基于在线近红外光谱技术的中药生产过程智能控制系统研究》的报告 臧恒昌教授团队成员李连、王斐、李彤彤分别就近红外光谱分析技术在肝素钠产品中的应用研究、高比活凝血Ⅷ因子产业化关键技术研究、药用辅料定性分析研究等方面作了报告，介绍了近红外在肝素钠、凝血Ⅷ因子和药用辅料生产中质量控制的优越性和可行性，为实现近红外在上述产品中在线监测关键参数提出理论支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/975630fd-c02c-4296-bc30-081413daa730.jpg" title="7.jpg" width="200" height="286" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 200px height: 286px "/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/dbdc0da6-f77d-4eed-aae6-5f9e3f31bea4.jpg" title="6.jpg" style="float: none width: 200px height: 287px " width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "袁洪福教授、韩东海教授在做报告/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/d7a5749d-1508-4771-8406-3935c32ceb39.jpg" style="width: 200px height: 287px " title="8.jpg" width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/1918d8c1-512b-43c4-925d-4c8aa4447110.jpg" title="9.jpg" style="width: 200px height: 287px " width="200" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "闵顺耕教授、褚小立博士在做报告/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/fb467f66-22e7-4e11-9078-06d6ba653f5e.jpg" style="width: 221px height: 287px " title="10.jpg" width="221" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/9665e82e-e095-435c-9606-4da5cd847b7f.jpg" title="11.jpg" style="width: 202px height: 287px " width="202" height="287" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "吴志生博士、肖雪博士报告/pp　　臧恒昌教授做了《让药物更有效》及近红外光谱分会山东工作站成立论证报告，他在报告中指出要“老药新做，枝茂根深”从而提升“山东制造”，希望与会专家根据软硬件条件对近红外光谱分会山东工作站成立的必要性和可行性进行论证。徐东副院长作了《山东省制药过程研究工程技术中心建设方案》的报告，就山东省医药产业发展现状及需求做了详细介绍，阐述了成立技术中心的工业、人才、仪器等基础，并提出了技术中心的建设目标、任务及拟运行方案。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/6f9e4116-efee-49d7-8aad-455f77944b0a.jpg" style="width: 200px height: 278px " title="12.jpg" width="200" height="278" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/07b78069-cb4c-4442-bfc7-9b718b4e7fc3.jpg" title="13.jpg" style="width: 200px height: 278px " width="200" height="278" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "臧恒昌教授、徐东副院长在做报告/pp　　与会专家对筹备申报山东近红外光谱分析与控制(PAT)工作站、山东省制药过程研究工程技术中心进行了讨论，对成立的必要性和可行性给予了充分的肯定，认为工作站筹备工作还需要落实。山东省是医药制造大省，本次研讨会的召开对促进近红外光谱分析技术在制药领域特别是山东地区制药领域的应用有着重要的意义，同时也为实现制药环节的自动化和智能化，以及产业升级改造和产品质量提高有着重要的推动作用。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/8902ebd6-a866-441a-aa23-5a546b0be96f.jpg" title="14.jpg" width="600" height="328" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 328px "//pp style="text-align: center "全体代表合影/p

作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一，ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史，ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地，从过程控制到排放监测，从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业，为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果？解决了哪些行业难题？未来的发展前景如何？日前，仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中，ABB带来四款重磅产品：傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件（如流通池和探头等）、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中，邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点，据介绍，这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术，它拥有最多的通道数及最高的分辨率，已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较，该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。此外，邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331，适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测；连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点，适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析；新一代余氯分析仪ChlorStar系列，可轻松实现余氯或总氯的准确测量，适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。“傅立叶近红外光谱仪代言词-坚固耐用”傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT（过程分析技术）的主要工具，在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下，傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB，坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说，ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪，拥有极高抗振性能，几乎不需要维护，极大增强了环境的适用性，相较于传统干涉仪，可获得更高重复性的光谱，从而保证仪器间模型的无缝传递。邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶近红外光谱仪的新品发布计划。其介绍说，为丰富ABB的产品线，带给行业用户新选择，ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉，该产品采用ABB先进的傅立叶变换近红外光谱技术，拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点，以契合客户的不同预算和需求。傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量据相关报道，2022年全球近红外光谱市场规模达到5.027亿美元，2025年将达5.6亿美元，2030年有望超8亿美元。近年来我国近红外光谱分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展，业界普遍认为，未来近红外光谱在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到，“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势，并经过20多年各行业的应用推广，目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看，未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时，邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点，比如模型建立、评价和维护专业性较强，相关的检测标准还不完善等。不过，其相信：“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”

pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　近年来，近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展，相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果，仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题，同时也以此献礼近红外分会成立10周年，并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状，我们特别邀请了珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理华瑞给大家分享他对近红外光谱技术以及其应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/db6c9823-c209-48f7-8149-dca068b5c181.jpg" title="华瑞.jpg" alt="华瑞.jpg"//pp style="text-align: center "strong珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理 华瑞博士/strong/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "华瑞，分析化学博士，进入分析仪器行业10年，具有丰富的理论和应用经验，主要从事材料表征产品的应用、开发和推广。/span/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strongPerkinElmer近红外产品与技术详解/strong/span/pp　　strong仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史？在产品的发展过程中有哪些独具优势的技术？/strong/ppstrong　　华瑞：/strongPerkinElmer公司在光学领域一直处于世界领先地位，在近红外光谱仪和图像仪的研发中，也一直体现了业界的最高性能标准。无论是光谱仪还是图像仪，指标和性能都是业界领先的，因此受到科研领域专家学者的青睐。/pp　　1993年，PerkinElmer推出世界第一台傅立叶变换型的近红外光谱仪，大大提升了近红外仪器的精度、准确度和灵敏度，是一次技术飞跃；2001年，推出世界上第一套傅立叶变换阵列检测器近红外显微图像系统，可以快速分析样品中微米级别的成分分布信息，大大扩展了近红外技术的应用领域。/pp　　PerkinElmer近红外的迈克尔逊干涉仪，采用DynaScan专利技术，将所有的光学器件固定在光谱平台上，光谱采集过程中没有动镜的水平移动，而是光学平台的转动。这种设计克服了可能出现的切变和倾斜造成的光谱偏差，使仪器的长期稳定性和抗振动性能都大大提升。仪器内部配有多种标准物质，可以在需要的时候进行仪器横纵坐标准确性和噪音的性能确认，保证仪器正常工作状态。特别是可溯源的甲烷气体，可对每张光谱自动进行AVI(Absolute Virtual Instrument)校正，除了保证横坐标的更好准确度，还对整体的光谱峰型进行校准，使不同仪器、不同机型的数据都是一致的，大大提升了模型的通用性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 240px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d9fa4169-f82b-4fd1-8c58-a5f9c93c30f3.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="500" height="240" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1.PerkinElmer专利的干涉仪设计；/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 213px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/10bd663c-57b5-40c3-8040-e53cf113b14a.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="500" height="213" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2.仪器内置标准物质，软件自动调用进行性能认证/strong/pp　　PerkinElmer近红外光谱仪可单独使用，也可升级成近红外图像仪，获取样品的微观分布信息。近红外图像仪包括近红外光谱仪和图像系统，可自动扫描样品区域，获得不同空间分辨率的近红外特征信息。所有的操作都是自动化，包括聚焦、可见光照明、切换扫描模式、切换空间分辨率、数据主成分分析等。还可升级成中近红外光谱仪和图像仪，成为多功能的样品分析系统。/pp　　2014年底，PerkinElmer公司收购了瑞典波通公司，又大大丰富了近红外产品线。波通近红外采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术，可应用于实验室或生产车间的旁线，或在线近红外作为过程分析的一部分。波通在15年前就开始使用在线近红外检测黄油奶酪产品，积累了大量经验，是业界在线近红外的首选方案提供商。/pp　　strong仪器信息网：目前贵单位主推的产品?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前PerkinElmer近红外光谱仪有傅立叶变换型的Frontier和Spectrum Two N，光栅型的DA7250，DA7440等。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 204px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/905074cc-bf76-4413-bc28-2ea9bee33ebc.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="300" height="204" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/93d71913-4e5c-4244-a4b7-ba432c882be9.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="300" height="211" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 211px "/ /pp style="text-align: center "strong图3. Frontier近红外光谱仪；图4.Spectrum Two N近红外光谱仪/strong/pp　　Frontier近红外于2011年推出，光谱范围、信噪比、分辨率、精度等主要指标都是业界领先水平，还可以拓展为中/近红外光谱仪和图像仪，适合于样品种类多、研究水平高的高校等科研单位。/pp　　Spectrum Two N为2018年推出的最新产品，是单独的近红外光谱仪，其性能指标同Frontier一样，都是业界最好水平，并得益于其结构紧凑、功能专一的特点，特别适合企业用户。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 174px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5fc4644e-946b-4ca2-9fda-5cdc3326584c.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="300" height="174" border="0" vspace="0"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/78fdbdfd-9dfd-40c0-87a1-2b22b9da16e6.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="220" height="279" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 220px height: 279px "//pp style="text-align: center "strong图5. Spotlight近红外图像仪；图6. DA7250近红外光谱仪/strong/pp　　近红外图像仪型号为Spotlight 400，主要面向客户为高校等科研单位，其强大的功能和卓越的性能使其一直是微观近红外分析的首选设备。它由Frontier扩展而成，兼具常规样品和微观样品的分析能力。其空间分辨率最高可达6.25µ m，可进行透射和反射模式测试，具有自动切换测试模式、自动聚焦、自动照明、自动切换空间分辨率、自动进行主成分分析数据等先进功能。整套仪器无透镜，采用全反射光学元件，是真正的高端近红外仪器。/pp　　DA7250是采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术的光谱仪，采用电致冷铟镓砷检测器和灵敏度最高的J22材料，检测精度高，内置氙灯作为波长基准，内置参考板作为能量基准，可以保证仪器长期使用的稳定性。DA7250检测样品时无需通过石英介质，样品间无需清理也不会产生交叉污染，对于粘稠，高油等难清理样品无需清理，使用简便。span style="text-align: center " /span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b91bbd0e-4cee-4617-af47-21e29c2b5751.jpg" title="07.png" alt="07.png" width="500" height="257" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图7. DA7440在线近红外光谱仪/strong/pp　　在线近红外光谱仪DA7440，采用全防护等级设计( SD )，满足IP 67 & 69k标准，使用特氟龙涂层铝部件，蓝宝石检测窗口，清理容易。内置不锈钢空气过滤器和空气泵。在线显示屏为12英寸触摸屏，IP 65防护等级，嵌入式网络浏览器，网线或者无线网连接网络，软件内置取样按钮。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　食用油和医药领域的应用是目前主要开发方向/strong/span/ppstrong　　仪器信息网:贵公司近红外光谱仪应用最具优势的领域?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong得益于优异的性能和强大的扩展性，PerkinElmer公司近红外产品在科研领域的优势巨大，可以提供一系列的解决方案：/pp　　在饲料领域，比如饲料中动物源性成分的检测，比利时Wallon 农业研究中心(CRA-W)，意大利Ispra 的健康和消费者保护研究所(IHCP)以及比利时Geel 的标准物质与测量研究所(IRMM)等三家欧盟实验室，使用PerkinElmer Spotlight近红外图像系统对动物饲料样品沉淀物中围巾肉骨粉进行了研究，并通过了盲样测试。中国农业大学工学院杨增玲教授课题组，也做了大量细致的工作。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所和PerkinElmer公司合作，开发了不同载体预混合饲料中维生素E 近红外光谱模型，为近红外分析方法在预混合饲料维生素检测方面的实际应用提供有益的参考。/pp　　在天然产物领域，清华大学孙素琴教授课题组使用Frontier近红外光谱仪，对多种药材(如牛膝、丹参、白芷)进行了产地和品种鉴别，对药材中有效成分(如牛膝中蜕皮甾酮、杜仲中松脂醇和二葡萄糖苷等)进行定量研究，均获得了良好效果。孙教授课题组还使用Spotlight红外图像系统，对银杏叶和茯苓等药材进行了微观分析，获得不同成分的分布状态。国际竹藤中心、中国林业科学院等单位，也使用Spotlight进行天然产物的微观分析。北京中医药大学的吴志生教授，使用Spotlight对中成药成分的微观分布也做了大量研究。/pp　　在食用油领域，PerkinElmer公司和国内著名的企业合作，在Spectrum Two N上开发建立了一系列的指标模型，除了最终产品的QAQC，还对生产过程中的重要指标进行了快速分析，如毛油的酸价、水分和含磷量，这些指标用于判断大豆原油的酸败程度，并为后边碱炼工序提供添加物料用量的依据。油脂的含磷量是很重要的一个指标，会影响油脂的色泽和透明度，国标方法(GB5009.87—2016钼蓝比色法)需要7~8个小时才能测试一个数据，对生产过程失去了监控作用。目前开发的含磷量模型，其偏差已经小于15ppm，满足了企业的实际需求。/pp　　strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些？为什么看好该领域？有哪些新的解决方案?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong在近红外领域，PerkinElmer公司目前的主要开发方向是食用油和医药。食用植物油与人们生活密切相关, 既是人体的重要能源和营养源, 也是食品生产加工中的重要原料，因此食用油的质量控制格外重要。国家发布了食品安全国家标准，用于控制和测定食用油的各项指标，如酸价、含水量、含磷量等。但这些实验，都需要对样品进行前处理，使用多种化学试剂，操作时间较长，耗费大量的人力物力，而且不能快速得到实验结果指导生产。不少食用油加工企业已经在使用近红外快速检测原料的品质，有一定的近红外基础，对油脂近红外设备有强烈的兴趣。目前市场上有一些近红外油脂分析设备，但实际使用效果一般，基本只能对碘值进行预测，对食用油生产企业意义不大。PerkinElmer Spectrum Two N近红外光谱仪凭借良好的性能，已经和一些著名的油脂企业合作，开发了大豆油不同生产阶段的酸价、含水量、含磷量等，并得到了企业的认可。我们正在加紧和更多的企业合作，进一步优化现有模型，并开发更多对企业有真正帮助作用的模型方法。/pp　　医药领域中，国家新近推行的带量采购政策，要求中标品种需要采用近红外光谱建模跟踪检测方式对每批次进行监测，这对近红外光谱仪的销售是一个利好。PerkinElmer公司在制药行业有很好的客户基础，加上近红外光谱仪光学性能好，附件种类多的特点，我们已经和一些药企进行了合作测试和方法开发，重复性和准确性非常高。我们推荐主机+漫反射NIRA附件的配置。NIRA采用了小角度镜面反射收集机制，由于平面反射镜的加工精度大大高于球体内部镀膜，可以制成非常均匀的一致性非常高的反射镜片，避免了传统积分球镀层均匀性和一致性差造成的光谱偏差，这保证了数据测试可以在不同的NIRA的传递，在一台机器上的数据和模型可以应用到其它仪器。小角度测量，还克服了样品高度和位置对谱图的影响，并减少了杂散光进入检测器，提高了测试的重复性和精密度。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　近红外行业看点：小型化、专业化、在线化、网络化… … /strong/span/pp　　strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析，您认为目前近红外光谱仪走到了哪一个阶段?有哪些先进的技术值得大家关注?又有哪些制约因素?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong经过近些年仪器硬件和软件的发展，近红外光谱仪已经得到了长足的进步，也得到了很好的应用。小型化、专业化、在线化、网络化是未来近红外光谱仪应用的发展方向。不过，如何提高近红外光谱仪的准确度、精度、对不规则样品和低含量指标的分析能力，仍是目前面临的一个挑战。此外，自动优化、自动建模等基于大数据的软件，也是一个需要解决的问题。/pp　　strong仪器信息网:请分析目前全球及中国近红外光谱市场的发展态势有何不同?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong国外近红外仪器的研发比中国早，水平也相对较高。在小型近红外光谱仪方面，也处于领先地位。相对来说，我国近红外光谱仪研制时间较短，而且基本上是光栅型仪器，精度和灵敏度均受限。当前，我国科研型的近红外仪器基本都是进口的，而化工、医药、食品等领域中一些规模较小的企业是国产仪器的主要市场。/pp　　strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力？未来几年，近红外光谱的热点市场需求有哪些?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前近红外主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。/pp　　随着各个行业自动化需求的提高，工艺和成本的控制更加严格，在食品、化工等行业会有持续的购买需求。国家医药带量采购的政策，也会促使更多的药企购买近红外光谱仪。比如，在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等 在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等 在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量 亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。/p

华东理工大学化学与分子工程学院 杜一平教授课题组2022年10月20日至22日，由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办的全国第九届近红外光谱学术会议通过网络线上的方式举办。本次会议邀请到国内经验丰富的近红外光谱分析专家学者、仪器专家，以及国外知名学者和海外华裔学者就近红外光谱分析技术进行深入交流与探讨。会议共安排了81场报告，共有近3000人相聚云端，共同分享和见证近红外光谱技术的最新突破和进展。以下从化学计量学方法、应用领域、仪器发展几个角度依次介绍此次会议的主要内容与收获：一、化学计量学、变量选择、模型改进与转移颇受关注化学计量学在近红外光谱分析技术的实际应用中发挥了极其重要的作用。南开大学邵学广教授进行了题为《近红外光谱分析中的化学计量学方法》的报告，邵老师从近红外光谱数据建模流程出发，详细讲述了建模样本及质量考察、参考值、光谱、奇异样本、验证集等对模型的影响。并对近年近来红外光谱建模比赛进行总结，呼吁广大学子深入思考建模原理，采取有效手段提高模型预测能力。最后邵老师还强调了机器学习在未来化学计量学中应用的重要性，引发了与会观众关于模型建立的广泛讨论；华东理工大学的杜一平教授在《相关性组分对近红外光谱分析模型的影响》报告中指出，近红外光谱分析技术在中药提取过程中能够准确检出低于检测限的组分，很可能是样品中各组分浓度相关性变化对定量分析模型产生了“借助”影响，并通过实验验证了，当样品中含有与被测组分浓度相关性高的其他组分将有利于提升模型性能，这一切入点也引起人们对近红外光谱模型更深入的思考；暨南大学潘涛教授进行了题为《近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法》的报告，潘涛教授借鉴了博弈论和概率论的思想，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例，均能取得明显优于单个模型的判别效果。在变量选择和模型转移方面，天津工业大学的卞希慧副教授重点介绍了萤火虫算法、蝴蝶优化算法、灰狼算法等群体智能优化的光谱变量选择方法，并应用于实际样品光谱的变量选择。来自温州大学的陈孝敬教授做了题为《偏最小二乘法的几种改进研究》的报告，从子空间方法、鲁棒统计、模型行为探索这三个方向提出了对偏最小二乘法的改进，从而提升了模型的性能。华东理工大学的倪力军教授做了题为《基于多步波长筛选实现近红外光谱校正模型转移》的报告，根据SIFT与SDSS、相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，实现模型建立及转移过程中无需从机样品信息，可直接传递到从机的目的。会议上，还有诸多专家学者的优秀报告涉及光谱预处理方法、变量选择、模型转移等，这对于实际工作均有指导意义。二、在农产品生产与加工、生物制药等多领域全面进步农产品分析是近红外光谱的传统应用领域，本次会议中也有多位专家学者报告了近红外光谱在农业产品品质分析领域的最新进展。桂林理工大学陈华舟教授在题为《基于Lévy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析》中提出以反向传播神经网络（BPNN）为基本模型，采用Lévy飞行的方式对网络运算过程进行优化，提升了鱼粉NIR定量分析模型的预测能力。基于此，其提出了实现神经网络（NN）参数选择自适应调控以及在物联分布式节点联合分析中进行应用转化的展望；温州大学的黄光造老师在奶粉掺假方面提出了一类分类方法识别食品掺假的思路，采用单类样本对自编码器建模，通过样品输入自编码器后的重建误差实现了掺假奶粉的鉴别。区别于传统的判别分析要求未知掺假食品的情况要与训练集中掺假情况一致，一类分类方法只将纯净食品作为训练集样品去判别未知情况的掺假，具有一定的通用性。这也为食品掺假检测提供了新的思路。海南大学云永欢副教授从基础理论、方法开发、实际应用三个方面全方位做了报告，重点讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，并展示了罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究，并对近红外光谱分析技术在特色农产品中的应用研究提出展望。近红外光谱分析技术在药品领域的质量检测同样重要。山东大学李连副研究员团队开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征的系列研究，利用中药水光谱组学实现了中药提取过程（浸润、溶解与释放）的机理可视化，同时实现生产过程的终点判断。该团队还设计了人血浆蛋白醇沉过程智能终点判断系统以攻克生产过程光谱稳定获取与预测难点，利用图谱转换技术开展中药口服液快速检测仪（TCM-OL-001）集成研究，致力于突破PAT应用过程中的技术瓶颈，推动我国制药生产的连续化；此外，来自山东大学药学院的研究生介绍了一种基于近红外光谱技术的中药连续逆流提取设备的开发，实现了CQAs连续提取过程的快速无损监测与提取终点识别。近红外光谱分析技术在烟草分析领域已得到了广泛的应用，本次会议中王家俊高工、刘泽高工、郑博文工程师作为烟叶加工领域的专家分别介绍了近红外光谱技术在卷烟生产过程质量评估、烤烟产地鉴别、烟叶工业分级效果评价等方面的实际应用，推动了领域内管理与标准规范的建立方法。此外，还有多位专家和青年学者介绍了近红外光谱技术在工业生产和农产品鉴别领域的应用，比如：柑橘品质检测、废旧纺织品识别、木材树种识别、茶叶品质快速检测、白酒年份鉴别、中药在线监测与质量检测、牛初乳中掺假成熟乳鉴别、煤炭无损测量、花生冻伤检测系统、鸭梨霉心病在线检测、调和油定量分析等方面的应用，会议上精彩的报告令人应接不暇，这也意味着近红外光谱分析技术的应用范围更加宽广。三、仪器改进与全新采样模式应运而生随着近红外光谱分析技术应用领域不断扩大，特殊、复杂样品的检测问题随之产生，会议上多位专家介绍了仪器改进与创新解决方案。汉阳大学的Hoeil Chung教授对近红外光谱仪器进行了创新改进，将胆汁样本以单液滴形式处理，实现了通过胆汁的近红外光谱数据分析来判别胆囊癌，以及全氟化碳捕获的微塑料物质的定量检测；无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明针对颗粒样品提出新的IAS解决方案，基于侧照式采样、均质化混样、大光斑、多点光纤收集设计形成全新的混样系统，尽可能减少颗粒排布干扰对于光谱的干扰；因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授在报告中详细介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，以及微型便携式仪器在植物分析、收获时间优化、黑松露质量检测等方面的实际应用。本次会议内容严谨而充实，参会代表与专家学者们就近红外光谱分析技术开展深入的交流与讨论。不仅如此，会议还揭晓了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”获得者，他们为近红外光谱技术的发展与应用持续贡献着自己的力量。会议闭幕式还评公布了12位优秀青年报告奖获奖名单，为广大青年学子树立了优秀榜样。如今，近红外光谱技术进入网络化时代，它将结合大数据、人工智能等新兴技术，向小型化、智能化方向不断发展，其应用领域也更加广阔。随着全国第九届近红外光谱学术会议的圆满落幕，近红外光谱技术的影响力也将进一步扩大，同时吸引更多的学者加入到队伍中，共同推动近红外光谱技术的持续发展！

随着应用需求的拓展，红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标，越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上，从细节处着手，着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计，申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台，其中红外光谱仪8台（含附件），近红外光谱仪4台。另外，还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟，但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化，红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手，提升仪器的性能和使用体验。2021年度，荧飒光学仪器（上海）有限公司推出多台红外光谱新品，包括，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中，研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计，光源和检测器自动切换，增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1，具备升级更高分辨率的能力；双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品，可兼容不同反射角测量附件，可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应；移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电，可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能，可实现混合物的快速搜索，并可更换各类测量附件，一键式卡扣锁紧，适合不同应用场景；傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T，采用双样品腔双通道设计，相互独立且等效使用，并可同时实现2种大型红外附件的测试，可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器，双通道A/D采集自适应，实现最快60K扫描速度。此外，天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新，产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计，更优异的干涉仪和探测器防潮设计，大幅降低更换干燥剂的频率，有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题，而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段，建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法，特别FTIR红外光谱测定快速，指纹特征性强，是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理，对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化，它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析，通过对其准确分析进行评价，可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据，为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步，红外附件也在不断发展，从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如，天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品，测量平台位于仓外，大尺寸样品可直接置于样品台上，完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限；Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术，是一款可抛弃型ATR样品盘，其采用可回收聚丙烯制成，专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片，即插即用，用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法，近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷，让近红外光谱仪走入了更多的应用领域，得到越来越多不同类型用户的认可，而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度，福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3，产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova，可预约定时开机，定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况，并在预期寿命结束前500小时给出提醒，而且光源连接使用全新设计，无需任何工具即可徒手更换，更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪，其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计，改善光谱仪的响应，实现更低的检测极限。同时，由于灵敏度的提升，积分时间缩短，从而降低了检测时间，在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势；Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件，坚固耐用，可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中，并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝，来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”，针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题，而且可以提高通用仪器的利用率，并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展，成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看，在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面，谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示，增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持，同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等，叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外，产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式，提高扫描效率的同时，提升了检测区域的准确性；北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪，这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪，其采用PLS偏最小二乘法，高分辨率分析模式（1cm-1的分辨率），开放气体组分化学计量方法模型构建功能，适用于对各种排放气体进行现场在线分析，包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放，也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测；此外，常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面，深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型，采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉，该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据，样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据，并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型；此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025，山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100，分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。

p　　strong仪器信息网讯/strong 无锡迅杰光远科技有限公司(简称“迅杰光远”)是一家近红外光谱分析仪器研发及行业定制化解决方案的高新技术企业。迅杰光远围绕着近红外光谱分析技术全生命周期，针对不同的用户特点提供个性化、智能化的产品及服务。迅杰光远致力于MEMS型光谱采集技术研发，开发了具有自主知识产权的微型近红外光谱系统，先后申请相关专利40余项。迅杰光远先后在食品加工、农牧业、医药卫生、环保检测、石油石化、生命科学、科研教学等应用领域取得了长足的进步。迅杰光远是中国仪器仪表协会近红外光谱分会理事单位、近红外光谱协会苏沪工作站落户单位，与国内外各大企业和高校具有良好的合作关系，所开发的微型近红外光谱仪先后得到了国家机械工业分析仪器产品质量监督检测中心的认证和CE认证。/pp　　在ACCSI 2019年会上，仪器信息网采访了无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明。/pp　　采访视频如下：/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=7EDBF338AE809AAD9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//pp　　兰树明简要介绍了迅杰光远的近红外光谱分析仪器的开发及应用情况。迅杰光远主要提供近红外快检服务，应用行业涉及粮食、饲料原料、白酒、烟草、水果、油品、药品等。从底层的光谱仪的开发到整机的开发，到整个应用软件建模算法的开发，迅杰光远均具备自主知识产权。/pp　　迅杰光远的仪器有效帮助用户解决了实际生产的质量检测问题。以谷物收购为例，收购商通过大豆蛋白含量来评估价格，而迅杰光远的近红外光谱仪器可以现场快速地检测含量指标并快速进行准确的价值判断，对用户利益进行较好的保障和提升。/pp　　迅杰光远目前主打的产品主要是便携式近红外光谱分析仪、IAS 3100系列、IAS 5100系列，后面陆续推出近红外在线定制化仪器，包括固体、液体在线分析仪器等。迅杰光远也在消费端进行了尝试，包含进入大众消费品的微型光谱仪的开发等。/pp /p

2013年9月23日，&ldquo 近红外光谱应用新进展&rdquo 专场研讨会如期召开。闵顺耕教授做题为《从NIR 2013看近红外光谱技术发展动态》的综述性报告，报告中介绍了NIR 2013的概况以及会上所展现出来的近红外光谱新技术。中国近红外光谱专家一行（第二排左二为闵顺耕教授）NIR 2013概况 　　 NIR 2013 于2013年6月2-7日在法国召开，各领域的专家学者500余人汇集一堂，共同探讨近红外光谱分析技术在食品、农业、环境、医药以及其他产业的应用。NIR 2013聚焦于近红外光谱技术在土壤、生物医学领域的应用，以及在生态、考古、工业等领域的特殊应用。全球主要的近红外仪器与软件供应商都参加了此次会议。 而且，就像上文所说，中国近红外光谱专家一行众人也参加了此次会议。　　NIR 2013上进行的报告以及交流的海报近400篇，其中，食品领域所占比例最大。　　NIR 2013上关于近红外成像方面的报告共有10多篇，其中，农产品质量安全领域的研究最多。　　近红外新技术新仪器新方法　　散射-吸收光谱新装置　　传统的近红外光谱仪通常测定的是总漫反射强度，包括了化学成分的吸收和物质对光的反射两部分。而这一新装置将样品放置在两个积分球之间，利用两个积分球分别测定漫反射光谱和透射光谱，漫反射光谱与样品的组织结构、物性有关，透射光谱与样品的组成(浓度)有关。　　时间/空间分辨近红外光谱应用　　而能够分别测定光子吸收强度和光子散射强度的两种独立信息的光谱仪器还有另外一种类型，即时间/空间分辨漫反射光谱仪。对于浑浊样品，在其不同位置进行光谱检测，因为光在样品中传输的距离不同、光传输到不同位置的时间也不一样，通常是纳秒或皮秒级，即形成了时间/空间分辨近红外光谱。　　时间分辨近红外光谱仪器的研制已有10多年的历史，但是具体的物质测试应用则是近年来开展的。目前，光源和检测器的光谱范围扩大是此类仪器研发的发展方向。　　散射介质中的气体吸收光谱　　NIR2013上展出的近红外气体分析仪器至少有4种，其中一个是利用770nm、980nm两种波长，15米光程测定气体中甲烷、水、氧气三种成分的含量，该仪器主要用于天然气和环境监测中。近红外在气体检测中的应用值得重视。　　漫反射成像技术　　传统的漫反射成像，由于光的漫反射使得光斑变大，空间分辨率下降。现在的检测技术利用一些手段使得检测集中在照射区，照射区之外的漫反射不进行测定。目前，已有的手段包括通过光纤定位检测或利用不同波长的光成像，再通过软件进行重构，及通过硬件、软件两方面技术实现了高分辨成像。　　闵顺耕教授也介绍了近红外技术发展趋势，主要包括近红外成像技术、仪器微型化技术、近红外时间/空间分辨光谱技术、化学计量学方法与数据利用、近红外在线分析、食品品质与安全领域等。撰稿人：刘丰秋

p　　2020年，5月22日，国务院总理李克强在第十三届全国人民代表大会第三次会议上的政府工作报告时指出，要加大疫苗、药物和快速检测技术研发投入，增加防疫救治医疗设施，增加移动实验室，强化应急物资保障，强化基层卫生防疫。/pp　　为提升药品质量，国家药监局组织实施了一系列监管制度改革，加强药品质量的全生命周期管理，要求制药企业从药物研发、注册、生产、销售等全过程保证并保持产品质量的一致性。近年来，包括美国FDA、欧洲EMA在内的官方药管机构一直在药物领域积极推动过程分析技术的应用，立足从生产过程、工艺上保证药品质量，希望通过过程分析技术为产品质量的持续一致性提供有效的解决方案。/pp　　目前，对欧美制药企业来说，近红外光谱技术是过程控制中常用的关键技术，主要应用于原辅料检测、中间体控制、过程监控等。但是，对中国化学药品生产过程控制而言，近红外光谱技术的应用尚处于起步阶段。据专家分析原因：在线监控设备的价格较贵，企业会更多考虑直接的经济效益、风险和成本 此外，国内目前没有过程分析设备和技术配套的相关法规，企业担心难以通过药监部门的生产变更申请 更重要的是，国内制药企业缺少成功应用的示范、缺乏近红外光谱技术的应用经验。因此，如何引导企业尝试应用近红外光谱技术解决其生产中的关键问题，进而逐步了解近红外光谱技术的特性，熟悉并掌握其功能，是推动近红外光谱技术在国内医药领域应用的关键。/pp　　为了让近红外技术更快、更扎实地“落地”制药企业，中国仪器仪表学会近红外分会承担了中国科协2020年度创新驱动助力工程示范项目，并将技术服务平台的组织协调工作与之有效结合。目前，在长三角城市群、粤港澳大湾区两个国家重大战略区域，来自于药检部门、科研院校、仪器厂商、制药企业等的专家正在组建科技服务团。而且，该服务团正在上述两个区域进行研讨和调研，积极推动制药企业和近红外仪器厂家的应用对接，力争做好服务工作。据悉，截至目前，己有11个仪器厂商积极申请参加在线仪器样机评价和选试，将有望推进国产仪器的研发和应用，并在此基础上组建行业近红外光谱技术质量过程分析产学研用联合体。/pp　　根据计划，今年，近红外分会计划开展两次制药行业网上云课堂培训。5月23日，广东药科大学肖雪副研究员在科界平台开启了题为《近红外光谱技术在现代药品生产过程中的应用进展》的讲座。肖雪副研究员长期从事中草药大健康产品的研发、分析与质量标准研究，过程分析技术在药品生产过程中的应用研究等。本次讲座介绍了近红外光谱技术的基本知识和应用优势，及其在药品原料、辅料、生产过程中快速检测和过程分析应用案例，其中包括国内外最新研究进展。课后，专家们与有关药企技术人员还进行了座谈答疑。/ppbr//p

p style="text-align: justify "　　2020年12月11日，由中国仪器仪表学会组织邀请有关领导、专家在无锡召开了迅杰光远《近红外光谱分析仪器》产品鉴定会。会议经鉴定委员会集体一致同意通过鉴定，由无锡迅杰光远自主研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪、IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统等三款产品，总体技术达到国际先进水平。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 265px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/2df19122-5d0c-4dc1-a7ee-055793a79db6.jpg" title="2.jpg" width="600" height="265" border="0" vspace="0" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/61312c53-0d7c-4999-a793-964195d40b34.jpg" title="1.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify "　　中国仪器仪表学会燕泽程研究员作为学会代表组织本次会议。无锡市新吴区副区长徐军团，无锡市新吴区科技局高新处负责人龚一峰先生，中国物联网国际创新园总经理杨渊斌等领导出席会议，无锡市新吴区副区长徐军团现场致辞，对本次鉴定会表示了肯定和祝贺。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 411px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/c48fb1fa-46de-4e78-b86f-aa682973d66c.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="411" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　会议推选中国农业科学院油料作物研究所李培武院士任鉴定专家委员会主席主持本次鉴定工作，北京化工大学袁洪福教授、南开大学邵学广教授任鉴定专家委员会副主席，华东理工大学杜一平教授、北京邮电大学杨辉华教授、西安近代化学研究所苏鹏飞研究员、中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师褚小立、广东药科大学肖雪副研究员作为鉴定专家委员会委员共同参与鉴定工作。各位专家就产品相关细节和应用情况进行了评估和问询，由公司技术总监逐一答疑。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8bd93f9d-6d6e-4984-9b1e-2f6aa60f762a.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 382px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/07a79f44-48fa-45af-bc77-4a172d7042c7.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="600" height="382" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　鉴定委员会专家在认真听取了关于无锡迅杰光远自主研发制造的三款红外光谱分析仪的基本情况、整体工作进展后，严格审阅了研制工作报告、技术报告、科技查新报告和应用情况等技术资料。同时，专家们亲至无锡迅杰光远科技有限公司对仪器性能进行了现场考察，为迅杰光远后续产品研发，技术创新等提供了大量的指导意见，并肯定了迅杰光远团队的产品研发及技术创新能力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 398px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/5716b577-5a73-4fd9-80df-ca8be5daff37.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="600" height="398" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/80d31a10-76d6-413d-b914-70349d9dd708.jpg" title="7.jpg" width="600" height="347" border="0" vspace="0" alt="7.jpg" style="width: 600px height: 347px "//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 392px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/50592ac3-bf2e-428c-b5ae-c2fffc8b1274.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="600" height="392" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　经鉴定委员会专家鉴定审核，迅杰光远与中国农业科学院油料作物研究所联合研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪在在饲料、粮油、发酵、食品等领域的应用、以及在粮油作物在线检测领域的应用，和迅杰光远自主研发的IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统在水果品质在线检测领域均可成功应用，且经济、社会效益显著，推广应用前景广阔。/pp style="text-align: justify "　　无锡迅杰光远科技有限公司作为一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业，始终以推动近红外技术普及化、智能化、小型化为己任。经此会议，更加坚定了公司投入研发、推广近红外检测产品的信心与决心，迅杰光远公司将持续不断地向市场输出更多高质量、高技术水平、符合各领域需求的近红外检测产品，以回馈上级领导、专家以及客户对公司一直以来的肯定与信任。/pp style="text-align: right "（来源：迅杰光远）/ppbr//p

p　　上世纪80年代以来，随着新方法(化学计量学)、新材料(光纤等)、新器件(检测器等)和新技术(计算机)的发展和出现，近红外光谱技术从光谱分析队列中吊车尾的位置迎头赶上，崭露头角。如今经过几十年的发展，结合现代化学计量学方法的近红外光谱技术，已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一，在农产品、食品、医药、石化等领域均得到了广泛应用。本文以炼油原料(原油)及石油化工产品为例，介绍近红外光谱在石油化工领域中的应用。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　1. 何为石化产业/strong/span/pp　　石化是石油化学工业的简称，具体是指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的整个加工工业，其中也包含了原料开采的过程，即石油开采业、石油炼制业、石油化工业三大块。/pp　　石油化工加工工业主要包含炼油和化工品生产两大板块。炼油主要是以石油和天然气为原料，生产各类燃料油、化工原料等产品，主要包括石脑油、汽油、煤油、柴油、沥青、焦炭、润滑油、液化石油气等等 化工品生产主要指以部分炼油产品为原料，首先通过化学加工来生产以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)为代表的基本化工原料，进而以这些基本化工原料生产多种有机化工原料及合成材料的过程。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 397px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c1ce16f0-ea11-4737-a4fb-0ff64b82f410.jpg" title="01.jpg" alt="01.jpg" width="500" height="397" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石油炼制示意图(图片源于网络)/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　2. 近红外光谱在石油分析化学中的角色/strong/span/pp　　石油和天然气主体为碳氢化合物，各类石化产品的主体组成物质也均为碳氢化合物，外加少量含氧、含氮、含硫等元素的化合物，然而石化产品种类繁多且分子结构千变万化，因此石油分析化学的目标就是获得石油化学组成和结构信息。石油分析测试是炼油科技与生产的眼睛，也是衡量一个国家炼油技术发展水平的主要标志之一。自上世纪90年代以来，纵观石油分析科学与技术的发展，可以看出其大致是沿着两条主线展开的：一条主线是在原有的油品族组成和结构族组成分析基础上，通过当代更为先进的分离和检测方法，对油品的化学组成进行更为详细的表征，即油品的分子水平表征技术，其主要目的是为开发分子炼油新技术提供理论和数据支持，以求索研发变革性的炼油新技术 另一条主线则是采用新的分析手段，快速甚至实时在线测定炼油工业过程各种物料的关键物化性质，即现代工业过程分析技术，其主要目的是为先进过程控制和优化技术提供更快、更全面的分析数据，从而实现炼油装置的平稳、优化运行。/pp　　分子光谱分析方法对于石化产品有机物结构非常敏感，中红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱及核磁共振谱结合化学计量学在油品分析中均有较多的应用，但综合仪器稳定性、信号抗干扰能力、进样技术、工业应用成熟度等方面来看，对油品(包括原油、汽油、柴油和润滑油等)及化工品的快速和在线分析，近红外光谱是最实用、最适合工业过程控制的手段。在线近红外光谱已广泛应用于炼油领域，从原油调合、原油加工(原油蒸馏、催化裂化、催化重整和烷基化等)到成品油(汽油、柴油)调合等整个生产环节，可为实时控制和优化系统提供原料、中间产物和最终产品的物化性质，为装置的平稳操作和优化生产提供准确的分析数据，在化工品生产领域同样得到广泛应用，该技术已成为衡量现代炼化企业技术水平的一个重要标志。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 479px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34f819e5-89f0-4ce7-a327-5714e36c7c91.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="500" height="479" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外在炼油厂生产过程中的应用环节(黑点表示)及部分可分析的性质/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　3. 化学计量学与石油分析/strong/span/pp　　化学计量学起源于上世纪70年代，在上世纪80、90年代得到长足发展和应用。化学计量学利用数学、统计学和计算机等方法和手段对化学测量数据进行处理和解析，以最大限度获取有关物质的成分、结构及其他相关信息。石油组成极其复杂，需要多种近现代分析方法的量测数据进行表征，而将这些仪器的量测数据高效快速地转化为有用的特征信息，就得依靠各种化学计量学方法。/pp　　化学计量学内涵丰富，其内容几乎涵盖了化学量测的整个过程，在石油分析中，主要涉及的内容包括多元分辨、多元校正和模式识别。其中多元分辨算法主要用于处理色质联用、全二维色谱等方法得出的多维数据，近红外光谱是二维分析方法，利用的化学计量学方法以多元校正和模式识为主。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 273px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34fd2736-185f-4150-98c9-54831f8b5e5c.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="500" height="273" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong用于石油分析的常见化学计量学方法/strong/pp　　尽管用于石油分析的化学计量学方法很多，但绝大多数处于研究探索阶段，实际应用其实不多。对于模式识别，不同类型样品，其最佳识别算法可能会不同，以汽油为例，有研究用九种算法对不同炼厂汽油近红外光谱进行分类，结果发现K-邻近算法(KNN)、概率神经网络(PNN)、支持向量机(SVM)三个算法分类效率最高，其他如线性判别分析(LDA)、SIMCA等算法则效果一般。/pp　　对于多元校正，偏最小二乘(PLS)是使用得最广泛的算法，某些非线性严重的性质也会用到人工神经网络(ANN)建模。以汽油性质预测为例，很多文献研究比对了包括PLS、ANN、多元线性回归(MCR)、支持向量机回归(SVR)在内的多种算法，最后综合模型准确性、稳健性来看，PLS往往是最优选择。当然也有例外，原油分析由于其特殊性，传统建模方法无法适用，因此国内外都针对原油的近红外光谱分析开发了独特算法。/ppstrong　span style="color: rgb(255, 0, 0) "　4. 近红外对原油及石油产品的分析应用/span/strong/ppstrong　　4.1 原油/strong/pp　　原油性质差异巨大，从开采、贸易、流通到最后的加工，各环节均需要对相关的原油性质进行评价，而现存的ASTM原油评价方法需要较长的分析时间及较大的工作量，在很多场合不能满足分析时效性，原油快评技术便应运而生，而近红外光谱技术由于测量方便、成本低、可用于现场或在线分析等优势成为首选。/pp　　目前通过近红外光谱结合化学计量学方法，可直接建立原油基本性质模型，主要包含密度、残炭、酸值、硫含量、氮含量、蜡含量、胶质含量、沥青质含量、实沸点蒸馏曲线(TBP)等性质。但原油评价不仅需要测定原油的基本性质，还需要测定原油各馏分油的物化性质，分析项目近百种，采用传统的多元校正方法逐个建立校正模型非常困难。上世纪90年代，出现了采用拓扑学原理建立的基于模式识别的近红外光谱油品分析技术，后来发展到利用该技术结合原油详细评价数据库，关联出原油评价所需的详评数据。该近红外光谱原油快速详评技术于近10年引进到国内，目前包括大连石化和金陵石化等多家炼厂都购买了该技术，用于原油调合及蒸馏工艺中。/pp　　2012年，我国石油化工科学研究院(RIPP)基于国内外有代表性的500余种原油，建立了拥有自主知识产权的原油近红外光谱数据库，基于库光谱识别和拟合专利技术，开发了原油快评系统，近年来该系统不断完善，申请专利20余件，同样实现了原油各馏分详评数据的关联，形成了国产化的全套原油快速详评技术，预测准确性在传统分析方法的再现性要求之内，可在原油贸易、原油调合以及原油加工等方面发挥重要作用/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/282e4ad4-60c0-48cd-b060-828f0c51fc0e.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="500" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strongRIPP原油快速评价技术流程示意图/strong/pp　　鉴于原油色深、粘稠等特性，近红外原油快评技术绝大部分为离线分析技术，法国TOPNIR公司的原油快评成套技术在国外有在线应用案例，国内石科院和南京富岛公司合作也具备原油在线快评的实施能力。目前国内还没有在线原油快评的实际应用，近期为配合智能炼厂建设，某些炼厂正进行常减压装置的实时优化(RTO)改造，RTO需要实时掌握进料性质，可能会引进原油在线快评技术。/ppstrong　　4.2 石脑油/strong/pp　　石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得，其主要成分是含5到11个碳原子的链烷烃、环烷烃或芳烃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯、丙烯，催化重整生产高辛烷值汽油组分以及制取苯、甲苯和二甲苯的重要原料 也可以用于生产溶剂油或直接作为汽油产品的调合组分。/pp　　炼厂对石脑油采取“宜油则油，宜烯则烯，宜芳则芳”的利用原则，而每种利用方式对石脑油有不同的质量技术指标要求，其中石脑油的PIONA族组成(直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃)无论对哪种利用方式来说都是十分重要的指标。近红外光谱技术实现了石脑油PIONA族组成的在线快速分析，可为先进控制及优化系统提供物料的实时组成数据，且数据准确性和传统色谱分析方法基本相当。除PIONA族组成数据外，近红外还可分析石脑油密度、馏程、碳数分布、芳烃潜收率等性质，准确性满足工艺需求。理论上近红外光谱也可以测定更详细的基于碳数分布的PIONA组成，如C8直链烷烃、C9芳烃等等，但石脑油组成复杂，各碳数下不同类型化合物含量分布很不均匀，某些组分含量较低，需要采用一些专用的方法才能得到满意的预测结果。/pp style="text-align: center "　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　研究报道利用近红外光谱和PLS建模预测石脑油详细烃族组成(部分)信息的精度，RMSEP和r2为模型验证集平均偏差及决定系数，Repro和r2max为实验室标准方法(色谱)重复性及决定系数/span/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 390px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1080fb76-a551-426d-8dd9-27f631113239.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="600" height="390" border="0" vspace="0"//pp　　英国石油公司(BP)最早将近红外光谱用于乙烯裂解装置原料石脑油的PIONA组成在线分析，燕山石化乙烯裂解装置于2007年首次采用了国产在线近红外光谱技术，如今国内多家炼厂乙烯或重整装置上都拥有近红外在线监测系统，用来实时监测石脑油原料或对应产品的物性参数。除了将近红外光谱技术用于蒸汽裂解和催化重整装置进料的在线外，为合理利用石脑油资源，一些石化公司如韩国SK还建有石脑油优化自动调合装置，该装置将在线近红外光谱技术用于调合组分和产品的PIONA组成、密度和馏程的分析，为优化石脑油调合实时提供数据，产生了可观的经济效益。/ppstrong　　4.3 汽油、喷气燃料、柴油/strong/pp　　汽油、喷气燃料(航空煤油)、柴油是使用最广泛的三种石油燃料产品，三者主要依靠馏程(碳数)区分，从轻到重依次为汽煤柴油，有部分重叠。/ppstrong　　4.3.1 汽油/strong/pp　　汽油是最常见的用量最大的轻质石油产品，主要成分为C4至C12的复杂烃类混合物。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、焦化等炼油过程都产生汽油组分，但从这些装置直接生产的汽油组分，不单独作为发动机燃料，而是将其按一定比例调配，辅以添加剂，如以前的甲基叔丁基醚(MTBE)、如今普遍添加的乙醇组分等，调合成满足一定质量规格要求的商品汽油。/pp　　辛烷值是汽油最重要的质量指标，用于表征汽油的抗爆性，其分为研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)，车用汽油牌号是按研究法辛烷值等级划分的，主要有92、95、98号，标号越高，抗爆性越好。传统辛烷值测定方法速度慢、成本高、所需试样量大(约400mL)，而且不适合在线分析。辛烷值与化合物结构密切相关，早在1989年美国就有人利用近红外光谱结合偏最小二乘方法建立了汽油辛烷值快速测定方法，从而掀起了近红外光谱在油品分析方面的研究和应用热潮，至今近红外光谱测定汽油辛烷值仍旧是石化领域研究最广泛和深入的测试项目之一，目前成品汽油辛烷值近红外光谱分析方法SEP在0.35辛烷值单位左右。/pp　　除辛烷值外，近红外光谱还可分析汽油密度、馏程、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、氧含量、雷氏蒸气压等性质，其分析准确性满足各项汽油生产工艺以及调合工艺的需求。如今新建炼厂基本都使用管道自动调合工艺来进行汽油调合，原来使用罐调合方式的炼厂也慢慢在升级改造为管道调合方式，该方式对调合物料和产品的实时性质监测有较高的需求，在线近红外分析仪可实时、准确地为调合优化控制系统提供各种汽油组分和产品的多种关键物性。调合优化控制系统利用各种汽油组分之间的调合效应，实时优化计算出调合组分之间的相对比例，保证调合后的汽油产品满足质量规格要求，并使调合成本和质量过剩降低到最小。以在线近红外为主要特征的汽油优化调合系统最早于上世纪90年代在国际上出现，同时期我国兰炼、大连石化等炼厂对该技术进行了引进。至2005年，完全由我国自主知识产权建成的含在线近红外分析系统的汽油优化调合系统在中石化广州分公司正式投产运行，当年就带来了上千万人民币的效益。目前新建炼厂如中科炼化、盛虹石化等均含有汽油管道调合建设项目，荆门石化、天津石化、山东汇丰石化等企业也正在进行或已完成对原有汽油调合系统的升级改造，以上项目全部采用了在线近红外分析系统。该系统运行方式一般是将调合前的各路组分汽油和调合后的成品汽油引入快速回路，经预处理后进入流通池进行光谱分析，最后返回原管线或进入回收罐，也有直接将探头插入管线无预处理直接测量的方式，目前主流还是引出式检测。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/87440863-26c1-4a20-aa5a-b92b08875055.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="500" height="295" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong汽油调合在线近红外分析系统示意图/strong/pp　　在汽油调合过程中，近红外光谱不仅可用来实时分析组分油和成品油性质，还可用于调合配方的快速设计。研究表明，利用各组分油近红外光谱按一定比例计算出的成品油近红外光谱，和用光谱仪采集的由同种组分油按相同比例调合出的实际成品油的近红外光谱，二者相似度很高，经同一模型预测出的辛烷值也很接近，证明利用组分油近红外光谱和辛烷值数据，通过计算机辅助设计调合比例，指导生产目标辛烷值成品汽油是可行的。该技术目前仍处于研究阶段，一旦用于实际，可帮助炼厂生产调度人员方便快捷的设计调合配方，最大化提高调合效益，该技术对原油、石脑油等物料的调合同样适用。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b2b7b119-6dc7-4c9c-a9b2-583dbe41b7a4.jpg" title="07.jpg" alt="07.jpg" width="600" height="264" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道的基于近红外光谱的汽油辛烷值模拟器，可通过组分油近红外光谱计算出调合配方及成品油近红外光谱，计算得到的光谱和根据该配方调合的成品油实际近红外光谱一致性较好，两幅光谱预测出的辛烷值也相近/span/ppstrong　　4.3.2 喷气燃料/strong/pp　　喷气发动机燃料，又称航空涡轮燃料，是一种轻质石油产品，为透明液体，由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调合而成。喷气燃料分宽馏分型(沸点范围约60～280℃)和煤油型(沸点范围约150～315℃)两大类，广泛用于各种喷气式飞机。我国喷气燃料分为5个牌号，其中3号喷气燃料是现行最常用的航空燃料。/pp　　冰点和芳烃含量是3号喷气燃料的重要质量控制指标，近红外光谱可对其快速测定，预测冰点SEP约为1.5℃，预测芳烃含量SEP约为1.5%，此外近红外光谱还可快速测定喷气燃料烯烃含量、密度、馏程、闪点、粘度等性质 。为实现战场环境下对军用燃料的快速质量鉴定，美国从90年代初就开始尝试用近红外光谱方法对包括喷气燃料在内的军用油品进行快速分析。几年后我国石科院、总后油料所等多家单位也陆续开展相关研究工作，针对我国的军用喷气燃料建立了近红外光谱快速分析方法。/ppstrong　　4.3.3 柴油/strong/pp　　柴油分为轻柴油和重柴油，我们常说的车用柴油为轻柴油，按凝点分级，有5号、0号、—10号、—20号、—35号和—50号六个牌号，主要由直馏柴油、催化柴油及焦化柴油等调合组分经必要的加氢处理后按一定比例调配而成，主要包含10到24个碳原子的各族烃类化合物。/pp　　和辛烷值类似，十六烷值是表征柴油性能的重要指标，用来衡量燃料在压燃式发动机中的发火性能，其传统测定方法也存在和传统辛烷值测定方法同样的问题，而十六烷值也和化合物结构密切相关，上世纪90年代初国际上就出现了近红外光谱技术快速测定柴油十六烷值的应用，随后几年我国也开始了该技术的研究与应用。现行质量规范对柴油组成尤其是芳烃成分含量作了严格要求，近红外光谱也可用于柴油详细族组成的快速分析，可预测链烷烃、一环烷烃、二环烷烃、三环烷烃、总环烷烃、烷基苯、茚满、茚类、总单环芳烃、萘、萘类、苊烯类、总双环芳烃、总多环芳烃和总芳烃的含量。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 451px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/484d4eee-581a-4209-8d4a-31bd99422cf4.jpg" title="08.jpg" alt="08.jpg" width="600" height="451" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石科院开发的柴油族组成近红外分析模型/strong/pp　　除了十六烷值和组成分析外，近红外光谱还可较为准确地分析柴油密度、折光指数、碳含量、氢含量、馏程、闪点、凝点和冷滤点等性质。随着烃类分子碳数及烃链长度的增加，近红外光谱对于结构变化的敏感度逐渐降低，因此分子量更大的柴油在某些和结构变化密切相关的性质分析准确性上要略逊于汽油，如馏程和十六烷值(相对于辛烷值)。柴油的闪点、凝点、冷滤点等物理性质与近红外光谱呈非线性响应，利用非线性校正方法如人工神经网络(ANN)得到的模型效果往往要优于常用的偏最小二乘(PLS)方法。柴油生产过程中一些性质如十六烷值、倾点、凝点等，会通过添加改进剂来改善，且添加量较低，往往在近红外光谱中无响应，因此，近红外光谱只能预测添加改进剂前的性质结果。在线近红外光谱同样可用于柴油调合中，由于柴油调合组分相对简单，且装置普及程度不如汽油调合，因此国内外柴油在线分析应用案例远少于汽油调合。/ppstrong　　4.4 替代燃料/strong/pp　　为缓解我国石油资源匮乏和需求之间的矛盾，实现我国长期可持续的经济发展和环境保护，需要发展内燃机替代清洁燃料以部分取代石油基燃料即汽油和柴油。替代燃料主要分为三大类，其中醇、醚、酯类等含氧燃料(主要包括甲醇、乙醇、二甲醚以及由植物油制取的生物柴油、生物航煤)为第一大类，但因热值相对低等原因往往和石油基燃料混兑，形成乙醇汽油、混合柴油等燃料。大量试验研究和成功实践都证明，乙醇作为汽车的代用燃料是完全可行的。目前，乙醇作为燃料应用在汽油机上的技术已经相当成熟，我国也正在全国范围内大力推行乙醇汽油，乙醇添加比例一般为10%。生物混合柴油在世界范围内使用量正逐步增加，在美国、法国、巴西等国家应用较广泛，添加比例为5%-20%，国内目前应用不多。/pp　　近红外光谱可用于发酵生产燃料乙醇、酯化反应生产生物柴油的工艺过程。以生物柴油为例，生产生物柴油的原料种类很多，包括植物油(草本植物油、木本植物油、水生植物油)、动物油(猪油、牛油、羊油、鱼油等)和工业、餐饮废油(动植物油或脂肪酸)等。不同油脂原料生产的生物柴油在理化性质方面差异很大，决定生物柴油产品使用性能的指标有化学组成含量(脂肪酸甲酯、脂肪酸、甘油酯等)、运动粘度、酸值、碘值、闪点、冷滤点、十六烷值等等，近红外光谱可快速测定这些指标，有利于生物柴油生产过程的质量控制。/pp　　乙醇、生物柴油等替代燃料各方面性能均和石油基燃料有差异，其渗入含量对于混合燃料的理化性能如热值、发动机腐蚀性、辛烷值、十六烷值等有显著影响，必须保持适当比例。因此，对于混合油品中替代燃料含量的准确分析具有重要意义。色谱和光谱技术都可满足分析需求，利用近红外光谱测定乙醇汽油中乙醇及甲醇含量或混合柴油中生物柴油含量的研究及应用有很多，研究报道乙醇和甲醇含量预测SEP能到0.3%，生物柴油含量预测SEP能到0.15%左右。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 261px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2382843e-7cd2-4f1f-ba33-d40718be105e.jpg" title="09.png" alt="09.png" width="600" height="261" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "为适应现场快速检测，某研究利用改装的便携近红外光谱仪和多元线性回归-连续投影算法(MLR-SPA)测定混合柴油中生物柴油含量，a.通过反射挡板改为透反射模式，b.通过USB光源改为透射模式，c.按b图模式改装后采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.22%)，d.台式近红外光谱仪采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.13%)/span/ppstrong　　4.5 重油/strong/pp　　重油通常是指原油经蒸馏提取柴油段以上馏分后剩下的残余物，碳数更高，分子量更大，具有颜色深，粘度大等特点，具体包括润滑油基础油、渣油、沥青等。/pp　　如今国家对润滑油产品质量要求不断提升，导致高品质润滑油基础油的需求增加，高品质基础油的生产工艺复杂，生产过程中需要及时获取VGO、加氢尾油和加氢基础油的组成、倾点和黏度指数分析数据，以指导工艺参数的调整，保证生产合格率。石科院在利用近红外光谱快速分析基础油原料与产物方面做了大量工作，通过优化近红外光谱的谱图采集条件，选择合适的化学计量学方法并优化分析模型，开发了基于近红外光谱预测VGO、加氢尾油和基础油性质和组成的成套分析技术，准确性满足标准方法规定的再现性要求 特别针对粘度指数和倾点这类和本身化学组成存在严重非线性关系的性质，开发了全新的数据校正方法，显著提高了预测准确性，目前粘度指数和倾点的预测准确性分别为2个黏度指数单位和2℃，该技术已应用于茂名石化润滑油调合项目近红外在线分析系统中。/pp style="text-align: center "strong润滑油基础油粘度指数预测结果(石科院近红外模型)/strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/93c055ba-3eb6-41e7-81f2-297b48821b13.jpg" title="10.png" alt="10.png" style="max-width: 100% max-height: 100% "//pp　　四组分含量(饱和烃、芳烃、胶质、沥青质)是评价重油化学组成的重要指标，近红外光谱结合PLS可准确分析渣油四组分，采用高温进样附件，分析速度快，SEP在1.5%左右，相比传统色谱柱分离方法分析效率提高很多。此外还可分析渣油密度、馏程、粘度、残炭、碳含量、氢含量、硫含量、碱性氮含量、苯胺点等性质 分析沥青蜡含量、粘度、针入度、软化点、脆点等性质。/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道利用多块偏最小二乘(MB-PLS)和连续偏最小二乘(S-PLS)两种数据融合算法，将渣油近红外和中红外光谱结合起来建立四组分含量模型，预测结果整体优于只用一种光谱建模。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 329px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0293be9e-55f2-4313-953b-bcd492aa249e.jpg" title="11.png" alt="11.png" width="600" height="329" border="0" vspace="0"//ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "5. 近红外对化工品的分析/span/strong/pp　　以三烯三苯等基本化工原料，可生产约200种有机化工原料及合成材料(塑料、树脂、合成纤维、合成橡胶)，生产过程属于石油化工范畴，虽然这些化工品种类繁多，但相比于油品，其化学组成相对简单，且主体为含氢有机化合物，因此近红外光谱在该领域的应用也非常广泛。/pp　　近红外光谱测定多元醇类化合物羟值就是一个非常成熟的技术，其中测定聚醚多元醇的羟值已形成ASTM标准方法，我国也有对应国标，羟基在近红外光谱区有丰富的信息，通过多元校正方法可以针对每一类多元醇产品建立优秀的分析模型，商品化的近红外羟值分析仪已出现多年。近红外光谱还可用来测定聚丙烯熔融指数、等规指数、乙烯基含量这三个重要的工艺控制指标，多年前我国就研制出了用于聚丙烯粉料和粒料快速分析的实验室型聚丙烯专用近红外分析仪，以及用于聚丙烯粉料的在线近红外分析仪。近红外光谱也可用于聚氯乙烯(PVC)树脂生产过程中水含量的监控，商品化的近红外在线挥发分分析仪适用于PVC粉、糊树脂等所含挥发分中水含量的在线监测和过程控制。在醋酸工业中，近红外光谱可用来测定醋酸、碘甲烷、碘离子、水及醋酸甲酯浓度，国内外均有较多的在线检测应用，保证了醋酸生产工艺运行的平稳性和安全性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 370px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7ffa25b9-2176-459a-8da2-51da4513db86.jpg" title="12.jpg" alt="12.jpg" width="500" height="370" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong多元醇在近红外光谱区的特征吸收谱图/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 336px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/35395583-bc07-4c9e-a82a-8cc727831a0b.jpg" title="13.jpg" alt="13.jpg" width="500" height="336" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱与化学滴定法测定多元醇羟值的相关图/strong/pp　　近红外光谱还可以测定多种聚合物中的叔胺值、酸值、水分含量等参数 实时监控高聚物合成反应过程中单体浓度、聚合物浓度、分子量和转化率，高聚物挤出前后样品化学组成等性质 结合可见光成像技术可对聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、PVC和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等废旧塑料进行现场快速或实时在线识别。此外近红外光谱还被用于丙烯氰用微生物法水合生成丙烯酰胺、甘油通过微生物法生成1,3-丙二醇、甲醇与碳四馏分合成甲基叔丁基醚(MTBE)等工艺过程。br//ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　6. 结语/strong/span/pp　　石油化工领域的分析对象和项目繁多，传统分析方法大多耗时长、不环保、不利于在线分析，近年来国内大力发展智能制造，石化企业也逐步向“智能工厂”转型，力推先进控制和实时优化控制技术，特别需要在线分析技术及时可靠的提供原料和成品质量信息，基于此，近红外光谱因其自身特点和技术优势在石化行业大有用武之地，目前在国内外炼油化工企业应用广泛，为企业带来了可观的经济和社会效益。/pp　　但是，相对于欧美等发达国家，近红外光谱在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，其原因大致有两方面：/pp　　首先是我国炼油行业原料和工艺变动较为频繁，导致各线产品化学组成变化频繁，进而导致近红外模型需要频繁维护，企业人员很少具备近红外维护技能，只能依靠售后服务，然而销售商往往不具备较强的模型维护能力，导致近红外分析系统停用。目前国内炼厂大都遇到此类问题，已经影响到行业整体对近红外光谱的认识，且这种情况不仅近红外技术存在，基于模型技术的低场核磁等技术同样存在。/pp　　其次是近红外光谱分析方法目前在石化特别是炼油行业还没有相关标准(可能和炼油产品组成变化复杂导致近红外方法稳健性不够有关)，导致炼厂质检和化验部门无规可循，不敢使用近红外光谱出具的数据，这也在某种程度上阻碍了近红外光谱在行业的推广。值得关注的是，近红外光谱在纺织品、烟草、粮食、饲料等领域已制定了国家、行业和地方标准，有关汽、柴油近红外光谱快速检测方法的地方标准也已陆续发布。/pp　　要解决以上问题，除相关部门要加快标准制定以外，更重要的是加强石化行业对近红外的理解和认识，促使炼厂培养专业化人员，或者规范化维保程序，将近红外系统维保委托给专业公司，保证近红外分析系统投用率，现有系统用好了，产生效益了，普及率自然会增加。总之，近红外光谱在国内石化行业有广阔的市场前景，但要出现井喷式的增长并发挥其应有的效果，需依靠经济发展水平和精细化管理水平的不断提高，还有较长的路要走。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　参考文献：/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　1. 徐春明, 杨朝合. 《石油炼制工程》/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　2. 褚小立. 《化学计量学方法与分子光谱分析技术》/span/pp style="text-align: right "　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "（陈瀑）/span/strong/p

p　　我是1987年从浙江大学来到长春光机所攻读硕士学位，硕士论文研究的是关于平像场光谱仪器光学设计方面的内容。当时我学习的研究室被称为十五室即光谱技术研究室，是国内组建最早的关于光谱仪器及技术研究的专业研究室，早期曾研制出大型石英红外光谱仪、机载傅里叶光谱仪、阿德玛变换光谱仪、大型真空紫外光谱仪等仪器，当时陈星旦院士是我们的研究室主任，正在开展有关近红外粮食成份分析仪的国家七五攻关项目。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/bae19217-df48-44ef-8335-47ca9e56adbc.jpg" title="长春光机所卢启鹏研究员.jpg"//pp style="text-align: center "卢启鹏/pp　　研究生毕业后，幸运的留所工作。记得工作后不久的一天，陈先生叫我到他的办公室，原来是要交给我一项任务，编制一套有关近红外粮食成份分析仪用的计算机数据采集和处理软件。近红外分析仪的研制在室里已开展一段时间，由于当时计算机运行速度较慢、软件编程语言的限制，不论是采集数据的稳定性还是定标和预测速度都有不足。我大学不是学计算机的，但对C语言使用还算熟练，已为课题组编制过几个客户应用程序。先生希望我能编出一套能够完成数据的稳定采集、计算速度更快一些的应用程序。虽然有些突然，但我还是愉快地接受了任务。期间开始到图书馆查资料，与先生讨论近红外光谱分析技术，编写、调试程序。工作中，突击学习了数理统计方法，了解近红外分析技术特点、已研制的仪器特点等相关知识。由于任务紧急，时间紧迫，在一个多月的时间里不得不加班加点，终于及时完成了一套能够实现数据采集、预处理、多元线性回归定标及预测功能，又具有下拉、弹出菜单等花哨显示功能的用户软件。人机界面还算友好，定标和预测时间大为减少。/pp　　攻关项目顺利完成，分析仪器也已定型，但由于近红外技术应用在国内过于超前，也没有国家标准的约束和指引，加上近红外光谱分析与常规光谱分析技术差异较大，应用前需要准备大量样品需要定标等工作，预想中的大量推广遇到很大困难。/pp　　转眼到了1992年，一天遇到陈先生，谈起近红外技术的动态，先生谈到国外已有近红外技术在无创血糖方向上开展研究的迹象，当时我们室已在生化分析仪方面开展工作。先生想先申请个国家自然科学基金，由于我前几年参与了近红外的工作，也是很感兴趣，当然希望有基金资助，重操旧业。参与申请后，重新学习了无创血糖分析方面的知识，也进一步了解国内外近红外分析技术的现状。可惜由于基金没有获批，我只好转战其他的研究项目工作中。/pp　　一晃时间已到2005年，这时我从长光医疗仪器公司回到应用光学国家重点实验室工作，在散步时陈先生了解到我已回到所里工作很是高兴，让我尽快到他办公室讨论一下近红外方向的研究内容，启动近红外分析仪器研制及应用的工作。这时国内近红外技术及应用的环境已大为改观，近红外分析技术已普遍获得接受，身边的生存压力已有所缓解，也有多名可以一起工作的同事和研究生，凭借十几年来对光谱分析仪器的技术积累和热爱，我在近红外光谱技术及应用上的工作又重新开始。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/0cf2deb8-42e9-4aba-aea4-e541c5dc70ce.jpg" title="1.jpg"//pp　　现在我们课题组先后研制了滤光片型、光栅扫描型、光栅阵列型、傅里叶型、线性渐变滤光片型近红外光谱分析仪，积累了丰富的理论和实际经验，研制的快速粮食成分分析仪获吉林省科学技术进步二等奖。在吉林省科技计划项目及吉林省与中科院长吉图开发开放先导区项目的连续支持下，研制出了具有自主知识产权的土壤养分快速近红外光谱分析仪样机，能够对土壤中总氮、有机质等营养成分进行分析，预测相关系数可达0.9，通过进一步研究，有望实现田间作业过程中的土壤成分含量测量，更加便捷有效地指导农业生产。与应用单位合作针对粮食、饲料、土壤养分、人参成份、果品分析等应用开发出多种专用分析仪器，正努力进行产业化推广。/pp　　课题组与高校、医院合作在无创血糖、胆固醇、甘油三酯、血红蛋白、HCT等血液成份检测领域开展了大量基础性及临床实验等工作，这是一项很有意义也很有趣的工作。/pp　　无创伤血液成分检测是个世界性难题，困扰了科学工作者很多年，由于有效信号微弱、背景干扰严重，一直未能完美解决。为了提取出微弱的有效光谱信号，课题组基于血流容积差光谱相减法，研制了几代快速、高信噪比的光谱检测系统，信噪比达到20000:1以上。通过多年的努力，在无创伤血红蛋白、HCT检测方面获得了较好的分析结果，在血糖、胆固醇、甘油三酯检测方面也取得了可喜的进展。所以说，近红外在生物医学领域的应用还大有潜力可挖。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/640f433b-0ac7-49cd-8b9b-44b0014f4c74.jpg" style="width: 300px height: 123px " title="2.jpg" width="300" height="123" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/809eb7a5-3801-469c-9ae8-f0bd374d1026.jpg" title="3.jpg" width="300" height="200" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 200px "//pp style="text-align: center "近红外光谱分析仪 土壤养分近红外光谱仪成果鉴定会/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/b5fe03b0-9101-4821-817f-d510651a36e5.jpg" style="width: 300px height: 222px " title="4.jpg" width="300" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/160b59f8-6128-4eec-ab8f-54f6839264bb.jpg" title="5.jpg" width="300" height="204" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 204px "//pp style="text-align: center "无创伤红细胞比容检测装置 临床实验/pp　　近些年来，在学会及国内同行的努力下，召开了多次近红外学术会议，近红外光谱技术的普及越来越广，入行的人越来越多，形势越来越令人振奋。最后，祝愿我们的近红外光谱事业蒸蒸日上，更好更多地应用于国民经济主战场，利国利民。/ppbr//p