近年来，随着生活水平的不断提高，人们对农产品营养价值和质量安全的要求越来越高，然而传统的分析检测方法存在操作复杂、检测耗时长、对样品具有破坏性等缺点，难以满足当前快速检测的需求。在农产品产地鉴定方面，目前主要依靠经验判断或卖家信誉，这给了不法商贩以次充好的动机。在作物育种方面，基于分子生物学的转基因检测方法对检测人员的专业技能要求高，且实验操作复杂、检测耗时长，难以进行大规模推广。
近红外光谱技术是20世纪80年代发展起来的一种无损检测技术，目前已被广泛应用于食品、药品、农业等领域。近红外光谱技术利用分子中含氢基团（如C-H、N-H、O-H等）间振动的倍频与合频的吸收光谱，分析获得分子的状态、组成、结构等信息。近红外光谱技术的常规分析流程如下：采集样品的光谱数据，测定样品相关指标的标准值，建立定性或定量预测模型，通过建立的模型对未知样品的相关指标进行预测。
近红外光谱技术是一种集光谱分析、化学计量学和计算机技术于一体的现代光谱分析技术，相比常规化学分析方法，其具有快速、无损、无试剂消耗的优点。近年来，随着近红外光谱仪器和化学计量学算法的不断进步，近红外光谱分析技术的研究领域也在不断扩大。目前，近红外光谱技术已被广泛应用于农产品检测领域，如农产品营养成分检测、质量安全检测、产地溯源和作物育种等。
1 近红外光谱技术用于农产品检测的优势
近红外光谱技术是利用物质对近红外光的吸收、反射、散射、透射等特性，对待测样品进行定量或定性分析的检测技术。目前，近红外光谱技术已被广泛应用于农产品检测领域，这与其独特的优势密不可分。
首先，从理论上说，所有可产生近红外光谱的物质均可用近红外光谱技术分析，有些无法直接产生近红外光谱的物质也可通过其关联产物的近红外光谱进行分析，因而其检测指标比较丰富。其次，近红外光谱技术无需对样品做复杂的预处理，它可直接分析液态、粉末状、颗粒状等形态的样品，且检测过程不消耗试剂、不破坏样品。再次，近红外光谱技术具有透射式、漫反射式、透反射式等檢测方式，且近红外光的穿透性较好，适用于多种生物样本的分析，增加了该技术的适用性。最后，近红外光谱技术的检测速度快，通常几秒内即可完成对样品的检测，可显著提高检测效率，使实时检测变为可能。
2 近红外光谱技术在农产品检测中的应用
近红外光谱技术作为一种快速、无损、绿色的分析技术，近年来在农产品营养成分检测、质量安全检测、产地溯源和作物育种等领域都发挥了重要作用。
2.1 营养成分检测 蛋白质、脂肪、淀粉等物质是农产品的主要营养成分，它们的含量高低会直接影响到农产品的食用口感、加工特性和营养价值，因而对农产品营养成分的检测具有重要意义。农产品中营养成分的常规检测方法为基于化学分析或仪器分析的方法，此类方法具有操作复杂、检测时间长、具有破坏性等缺点，不适合大规模、实时检测。近红外光谱技术具有不破坏样品、快速、准确的优点，已被广泛应用于农产品营养成分检测。
2.2 质量安全检测 近年来，农产品质量安全问题频发，农药残留、掺假、微生物污染等问题时有出现，农产品质量安全问题越来越受到人们的关注。气相色谱、高效液相色谱、气质联用等仪器分析方法是农产品质量安全检测的常规方法，但此类方法操作复杂、耗时、费用昂贵，难以满足快速检测的需求。近红外光谱技术因其快速、经济、无损的特点，在农产品质量安全检测领域有着巨大的应用前景。
2.3 产地溯源 随着生活水平的不断提高，地域特色农产品越来越受到市场认可。这些产品通常具有较好的经济效益，但常有不法商贩受利益驱使，对地域特色农产品进行以假乱真、以次充好，既损害了消费者利益，也打击了生产者的积极性。因此，对农产品产地溯源的研究具有重要意义，近红外光谱技术已发展成为一种重要的农产品产地溯源技术。
2.4 作物育种 随着现代农业的发展，为提高农作物产量，减少农药使用，预防病虫害威胁，转基因育种日益受到重视。在转基因育种时，必须判定所导入的外源基因是否在作物中成功表达。目前，常规的基因筛查方法是基于分子生物学的检测技术，其操作复杂，具有较高的专业技能要求，不利于推广。近红外光谱可反映基因变异相关的蛋白质分子吸收信息，可应用于转基因农作物检测。
3 展望
近红外光谱技术作为一种快速、无损、高效的检测技术，已被广泛应用于农产品检测领域。利用近红外光谱技术结合化学计量学方法，建立农产品关键成分的定量或定性分析模型，可对消费者關系的农产品营养成分、质量安全、产地指标进行快速检测，亦可用于作物育种，在农产品检测领域发挥了重要作用。但近红外光谱技术也存在一些不足，比如建模样本的化学值测量过程十分繁琐耗时、模型建立过程对化学计量学算法等专业知识要求较高、检测过程仍需要人工参与。因此，如何降低近红外光谱技术的应用门槛，提高检测过程的自动化水平，将是今后近红外光谱技术领域的研究重点之一。
近年来，物联网、云技术、机器人、5G等先进技术发展迅速，为近红外光谱技术的进一步推广提供了机遇。将近红外光谱技术与上述技术结合，将进一步扩展近红外光谱技术的应用场景和优势。比如，将近红外光谱技术与智能化生产线结合，无须人工参与，即可实现样品成分的实时检测。将各种应用场景的数据和近红外模型存放于云端，用户可根据需要对资源进行调用、更新或补充，降低近红外光谱技术的使用门槛。近红外光谱技术与前沿技术的结合，对于进一步减少人力物力消耗、提高检测效率、降低使用门槛、扩展应用场景必将起到积极的作用。
亢特科技可以为客户提供，基于近红外光谱技术的农产品检测系统产品订制开发与解决方案。
欢迎您的咨询！
