近红外光检测技术作为近些年发展起来的检测方法，在石化、医药、食品和农业方面的检测领域得到了卓有成效的广泛研究和使用，并且在某些领域得到了产业化应用。近些年的研究证明，近红外光检测技术是无损、无污染、快速、低成本的检测方法。这项技术的推广，被认为是20世纪末仅次于计算机推广的一次革命。这一方法可以解决传统小麦粉检测时间长、操作复杂等难题，所以利用近红外光检测技术测定小麦粉的品质指标的技术和方法逐渐得到应用和推广。不同的基团在近红外光区域的吸收强度和位置均不相同，此外，相邻基团的性质、基团的数量、氢键的存在也会影响谱峰的强度和位置。因此，与化学结构相关的某些性质就可以根据朗伯—比尔定律和近红外光谱图来确定，如确定成分浓度等。

彭玉魁等人用近红外光分析技术对124个小麦品种的营养成分含量进行了比较测试，结果表明用近红外光技术测得小麦样本的水分、粗纤维、粗蛋白、赖氨酸含量与常规分析法之间的相关系数较高，均达到了相近的水平。刘继明等人探讨了近红外光分析仪在小麦粉厂的重要应用，可以测定小麦及通用小麦粉水分、灰分、粒度含量等。Feng等人通过对面包老化特性和货架寿命研究表明，利用近红外光交叉验证测定货架寿命数值比质构仪(Texture Profile Analyzer, TPA)测定值的效果更好。

Wesley等人用近红外光漫反射技术对小麦粉的麦谷蛋白和纯溶蛋白进行了测定，结果获得了较高的相关系数和较低的误差，进一步深化了近红外光谱技术的应用。值得关注的是澳大利亚的Black和Panozzo 利用可见光-近红外光漫反射技术测定小麦的水分、蛋白质、面团黄度、出粉率、吸水率、延展性、硬度、最大抗延阻力和峰值黏度9项指标，只有最大抗延阻力和延展性的相关程度较低，其他的各项指标与常规分析结果相比均达到了显著相关水平。

邓益锋和张志霞将近红外光方法与传统分析方法测定小麦粉中粗蛋白和粗灰分进行比较，统计结果表明，两者相关系数R2分别为0.986和0.991，相对误差均小于5%，说明可以用近红外光谱分析技术进行小麦粉粗蛋白和粗灰分的测定。

为了使DA7200近红外仪在小麦品质分析、优质小麦选育和种质资源评价中广泛应用，高居荣研究利用国标化学法和DA7200近红外仪分别对20个小麦品种的面筋含量、吸水率、蛋白质含量、面团形成时间和稳定时间进行检测。结果表明，近红外光技术与国标法具有良好的重现性和相关性。

陈锋、何中虎等人利用近红外光的透射光谱对来自全国各地的426份小麦样本的水分、面筋、硬度、蛋白质等含量进行了测定，指出化学分析结果与光谱之间具有较好的相关性，如蛋白质、水分等指标校正集和预测集决定系数分别为0.96、0.97和0.97、0.96，可知误差较低。这说明近红外光谱对蛋白质和水分的预测精度可以满足一般的分析要求。

从以上的研究可知，通过对小麦粉样本的近红外光谱分析，并结合定量分析模型的多元校正方法，可以建立相应的模型定量来预测小麦粉的有效成分。小麦粉的品质与它所含有的各种化学成分直接相关，如水、蛋白质等的含量及比例。由此可见，通过分析近红外光谱数据，并结合相应的化学计量学方法，可以建立小麦粉有效成分的定量分析模型。

10.3.1实验材料与光谱采集

1．实验材料

日常食用的小麦粉含水量区间主要为13％～16%，用其建立的检测模型在检验样本时对极端值样本的包容性较差，且准确度偏低。因此实验通过人为扩大校正样本范围的方法，研究样本范围对定量模型的影响，并选出适合测量小麦粉样本水分含量的校正区间，达到提高模型准确度的目的。

实验采用晾晒等方法降低样本含水量，并严格按照国标法测量样本水分真实值。实验共建立5个校正样本区间，分别为区间1(主要为13％～16%)、区间2 (12％～16%)、区间3(11％～16%)、区间4 (10％～16%）以及区间5 (9％～16%)。除区间1的样本为正常小麦粉样本外，其余区间均掺有实验室制作的宽范围样本。

2．光谱采集

实验采用德国Bruker公司Vertex 70傅里叶红外光谱仪采集小麦粉样本的近红外光谱。

实验参数设置如下：分辨率为8cm^-1；样本扫描次数为32；背景扫描次数为32；采集光谱范围为4000～12000cm^-1；光阑设置为6mm；扫描速度为10kHz。

部分采集的小麦粉样本近红外光谱如图10-1所示。

图10-1小麦粉样本的近红外光谱图

文章来源：《多光谱食品品质检测技术与信息处理研究》

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