近紅外光譜技術在動物營養領域中應用的研究進展

馮 豆 滕戰偉 梁美娟 高騰云

(河南農業大學牧醫工程學院，鄭州 450002)

在飼料營養成分檢測時，傳統濕化學方法對每個指標的檢測方法各不相同，同時測定1種飼料的幾種營養成分含量需要花費1周甚至更久時間。在飼料消化率測定時，通常采用體外試驗、尼龍袋法、體內消化試驗，但這些方法試驗過程繁瑣，且對試驗動物要求較高。而隨著科學技術和信息技術的發展，近紅外光譜(near-infrared reflectance spectroscopy，NIRS)技術被逐漸應用到飼料營養價值的評定中。

近紅外光譜區自1800年被Hershel發現以來，隨著相關光譜預處理方法和化學計量方法的不斷改進，其快速、簡便、實時檢測的優點逐步凸顯。目前，NIRS技術研究已經深入農業領域[1-3]，并應用于動物營養領域的研究。

1 NIRS技術簡介

1.1 NIRS技術的發展

20世紀50年代NIRS技術被應用于分析農副產品成分，但由于信息技術的落后嚴重限制了NIRS分析儀器的發展[4]。20世紀60年代，隨著NIRS技術被應用于分析谷物中的水分含量，這種新穎、高效的技術被關注，得到巨大的發展空間[5]。20世紀80年代后期，分析儀器向數字化邁進，同時隨著化學計量學方法的應用，使提取光譜信息和消除背景干擾不再困難，NIRS技術在樣品測定中獨樹一幟，突破了原有的瓶頸，改變了人們對其光譜噪聲較大、分析儀器技術低下的認知。20世紀90年代，NIRS技術全面應用于工業領域[6]，更好地服務于社會并且帶來了可觀的經濟效益，NIRS儀器的發展跨入大幅增長時代[7]。由于在定性和定量方面的良好表現，NIRS技術在食品[8-9]、農業[10-11]、醫藥[12]、醫療[13]等領域中的研究趨于成熟。……