雖然NIRS是一種間接分析方法,但它快速,很適合現場分析。例如,分析酒精發酵中的乙醇含量,傳統的分析方法有填充柱氣相色譜法、密度瓶法、酒精計法、高效液相色譜法等。密度瓶法和酒精計法因需先將樣品溶液蒸餾後再測定,步驟繁瑣,耗時。填充柱法由於在運行中存在嚴重的渦流擴散,傳質阻力也較大,影響了柱效的提高,因此逐漸被淘汰。高效液相色譜法則需要先將樣品進行前期處理,除去前期處理的時間,測定一個樣品通常需要20~30min。本實驗室采集了120個酒精發酵樣品的近紅外光譜圖,采用最佳的優化組合,“SNV+Detrend”散射處理和1,4,4,1數學處理組合,建立了發酵液乙醇和發酵上清液乙醇兩個預測模型,這兩個預測模型的相關係數(RSQ)為0.9930和0.9947;預測標準誤差(SEC)為0.1272和0.1136。與HPLC結果的驗證顯示發酵液乙醇模型的近紅外預測值與色譜分析值誤差在-0.201~0.220,發酵上清液乙醇模型的近紅外預測值與色譜分析值誤差在-0.086 ~0.100,兩個預測模型可以較好地進行盲樣測定。對於乙醇發酵中很重要的甘油和葡萄糖含量也建立了相應的數學模型,驗證實驗結果表明此數學模型獲得的近紅外定量分析結果有很高的準確性,誤差較低,可應用於乙醇發酵過程的在線檢測,對乙醇生產有重大指導意義。
此外還建立了澱粉、蛋白質、脂肪等含量的定量模型,大大節省了穀物加工生產過程的分析時間,簡化了操作步驟,並且提高了測定值的準確性和重現性。現代近紅外光譜技術的不斷發展和成熟,為穀物加工行業原材料分析和過程檢測提供了新的、快速途徑。
蛋白的儀器測定中有很多是基於凱氏定氮原理,簡化了操作過程,提高了結果的適用性、精確性和可重複性。此外還有一些蛋白測定儀並不是以凱氏定氮法為原理,如美國Leco公司的蛋白質測定儀便是使樣品中的氮在純氧中高溫燃燒生成氮氧化合物,然後通過催化劑轉化為氮氣,最後通過熱導檢測器測定得到含氮量並轉化為蛋白質含量,該測定儀可一次檢測30個樣品,每個樣品隻需耗時4~5min。
穀物原料中纖維素含量的檢測主要使用濾袋與纖維素測定儀法。1993年,美國ANKOM公司推出了測定植物組織中粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的濾袋技術( filter bag technology,FBT)。穀物原料中纖維素含量的測定主要測定其中的粗纖維含量。用於纖維素分析的濾袋是用特殊材料製成的統一規格、具有一定孔隙的三維結構袋。其中,用於纖維素測定的F57濾袋的孔徑為30μm。這種特殊結構可使溶液自由通過,而同時不使袋內物質流出。濾袋做工精製,可耐受強烈化學試劑,甚至可耐受72%的H2SO4,且燃燒後無灰、不含氮。濾袋法配合纖維分析儀可同時批處理24個樣品,僅耗時1h,並且精密度和準確度較高。