近红外光谱技术:未来可持续食品生产的绿色分析选择
发布时间:
2024-10-08
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在这篇远景论文中,认为近红外(near infrared,NIR)技术由于其独特的性能,将成为未来数字化和可持续食品生产中不可或缺的绿色传感器技术。近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)在绿色分析中的前景是光明的。近红外技术的不断进步,加上机器学习和人工智能等先进多元数据分析的可及性和集成性的提高,将进一步扩大近红外在食品、农业、环境和可再生能源领域的影响。近红外仪器的小型化、便携性增强和可负担性增强,再加上其与新兴技术的集成,将使各种行业和研究人员能够以前所未有的精度和效率应对紧迫的全球挑战。在过程分析技术中实施近红外技术将使向未来数字化和可持续食品生产的过渡成为可能。在未来的循环经济中,废物流、副产品和水被回收和增值,连续测量是必要的,在许多情况下,没有传感器可以替代近红外技术。
图1 人类感官和光谱传感器。电磁波谱中近红外区(NIR)相对于可见光区(VIS)的位置。在近红外区域(780- 2500nm),光子的能量较低,波长较长。这使得它们绝对没有破坏性,但能够与氢键和分子振动相互作用,提供化学和物理信息。
图2 近红外(NIR)测量与经典化学参考分析相比的优势。
图3 一个现代食品生物技术生产如何通过近红外光谱(NIRS)和过程分析技术(PAT)进行优化的例子。
图4 近红外光谱(NIRS)和过程分析技术(PAT)在最大限度地减少食品生产的环境足迹方面尚未开发的潜力。
图5 概述了实施近红外光谱(NIRS)和过程分析技术(PAT)的关键操作。
T.P. Czaja, S.B. Engelsen, Why nothing beats NIRS technology: The green analytical choice for the future sustainable food production, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy (2024).
编辑
王春颖
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