近红外光谱在线仪器设备手册

褚小立，中石化石油化工科学研究院教授级高工，一直从事以近红外光谱为主要手段的过程分析成套技术的研发和推广工作。先后主持和参与了近20项基础研究、新产品研发和技术推广应用等科研项目，取得了多项具有创新性的研究成果。在国内外期刊发表论文80余篇，申请发明专利80余项，先后撰写和翻译出版多部专业著作。获侯祥麟石油加工科学技术奖、中石化闵恩泽青年科技人才奖、中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）青年奖、第十三届中国青年科技奖。

第1章 概论／ 001

1．1　在线近红外光谱分析技术概述 001

1．1．1　引言 001

1．1．2　在线近红外光谱分析技术 010

1．1．3　光纤及其附件 019

1．1．4　在线近红外光谱分析仪工程项目的实施与运行 023

1．1．5　分析仪的运行 027

1．2　在线近红外光谱仪器原理和技术特点029

1．2．1　近红外光谱仪器的基本性能指标 030

1．2．2　几种在线近红外光谱仪器原理和技术特点 034

1．2．3　在线近红外光谱检测系统应考虑的问题 047

1．2．4　在线近红外光谱检测系统应用案例 048

1．3　近红外光谱分析中的化学计量学方法与进展054

1．3．1　光谱预处理方法 054

1．3．2　变量选择算法 055

1．3．3　线性和非线性多元定量校正算法 056

1．3．4　模式识别方法 057

1．3．5　模型更新与模型传递算法 058

1．3．6　结语 059

参考文献059

第2章 标准解读／ 063

2．1　国内外近红外光谱标准综述063

2．1．1　国际及国外标准 063

2．1．2　中国标准 065

2．1．3　标准的发展 067

2．2　美国药典（USP）43版近红外光谱技术章节解读068

2．3　对欧洲药品管理局《制药工业近红外光谱分析技术使用指南》中数据采集的解读072

2．3．1　样品制备 073

2．3．2　取样 074

2．3．3　数据预处理 074

2．3．4　分析参考方法 076

2．3．5　光谱库的建立 076

2．4　《欧盟制药工业近红外光谱技术应用、申报和变更资料要求指南》的介绍077

2．4．1　概述 078

2．4．2 范围 079

2．4．3 法律依据 079

2．4．4 一般要求 080

2．4．5　定性分析方法 087

2．4．6　定量分析方法 091

2．4．7 近红外光谱分析方法以及审批后要求 094

2．5　美国FDA《近红外光谱分析方法的开发与提交》工业指南解读096

2．6　近红外光谱多元校正通用建模国家标准解读 099

2．6．1　标准制定背景 099

2．6．2 标准技术内容 099

2．6．3　标准特点 103

2．6．4 应用情况 104

2．7　近红外光谱相关的ASTM标准解读 105

2．7．1　近红外光谱仪器性能评价相关的ASTM标准规程 105

2．7．2　近红外光谱定性定量分析相关的ASTM标准规程 106

2．7．3　在线近红外光谱相关的ASTM标准规程和指南 110

参考文献．115

第3章 应用案例／ 122

3．1　分子光谱技术在化工领域中的应用现状及思考 122

3．1．1　概述 122

3．1．2　分子光谱技术在化工领域中的应用现状 123

3．1．3　分子光谱技术在化工领域中的发展趋势 127

3．2　近红外光谱在石油化工领域的应用 129

3．2．1　石化产业概述 129

3．2．2　近红外光谱在石油分析化学中的角色 130

3．2．3　化学计量学与石油分析 131

3．2．4　近红外光谱对原油及石油产品的分析应用 131

3．2．5　总结与展望 141

3．3　近红外光谱在成品油燃料快速检测中的应用 142

3．3．1　研制需求和目的 142

3．3．2　检测项目设计 142

3．3．3　检测仪器选型 144

3．3．4　规范快速检测工作流程 144

3．3．5　社会效益 146

3．4　近红外光谱在精细化工中的应用147

3．4．1　在线近红外光谱分析技术 147

3．4．2　在线近红外光谱在精细化工中的应用 150

3．4．3　近红外光谱技术在精细化工过程分析中的应用展望154

3．5　近红外光谱在生物基新材料行业中的应用155

3．5．1　生物基新材料及其特点 155

3．5．2　近红外光谱在生物基新材料分析中的应用 157

3．5．3　总结与展望 162

3．6　近红外光谱分析技术在其他化工领域中的应用163

3．6．1　近红外光谱在化工分析化学中的角色 163

3．6．2　近红外光谱在化工行业中的应用分析 164

3．6．3　总结与展望 170

3．7　近红外光谱在地矿遥测中的应用170

3．7．1　在地质矿产岩心编录中的应用 170

3．7．2　近红外光谱高光谱在遥感地质矿产调查中的应用 176

3．7．3　选矿物料中矿石、废料的在线识别 181

3．8　近红外光谱在线水果品质分选技术及应用183

3．8．1　水果近红外光谱检测技术原理 183

3．8．2　水果近红外光谱检测关键技术 185

3．8．3　近红外在线水果品质分选装备应用案例 186

3．8．4　水果无损检测技术发展趋势 189

3．9　饲料行业近红外光谱分析数据准确性的把控与技术应用189

3．10　近红外光谱在饲料企业中的应用实践198

3．10．1　近红外光谱分析设备的选择 199

3．10．2　饲料行业近红外光谱分析可参考的标准 200

3．10．3　饲料及饲料原料近红外光谱建模关键控制点 200

3．10．4　近红外光谱预测能力准确度的评价 201

3．10．5　饲料行业的近红外光谱预测参数 202

3．10．6　近红外光谱网络化管理 203

3．10．7　在线近红外光谱在饲料行业中的应用展望 203

3．11　近红外光谱在食用禽畜产品检测中的应用．204

3．11．1　肉品检测 204

3．11．2　禽蛋检测 209

3．11．3　奶产品光谱检测 211

3．11．4　畜产品的近红外光谱检测应用案例 212

3．11．5　应用现状与分析 213

3．12　近红外光谱在粮食收储中的应用与发展趋势 214

3．12．1　“十四五”时期近红外光谱快检技术对粮食收储的支撑潜力 214

3．12．2　近红外光谱快检技术在粮食质量分析中的应用 216

3．12．3　近红外光谱快检技术在粮食收储在线质量监控中的实际应用 218

3．12．4　近红外光谱快检技术在粮食收储工作中的应用瓶颈及发展 趋势 220

3．13　近红外光谱在油料油脂品质检测中的应用 223

3．13．1　基于近红外光谱的食用植物油多元掺伪鉴别 224

3．13．2　基于近红外光谱的油菜籽中脂肪酸的快速检测 228

3．13．3　在线近红外光谱技术在油料油脂质量检测中的应用 233

3．14　近红外光谱在面粉及方便食品加工中的应用235

3．14．1　概述 235

3．14．2　方便面生产中的应用 236

3．14．3　面粉加工中的应用 239

3．14．4 应用管理和经济效益 241

3．14．5　应用需求 242

3．15　在线近红外光谱在植物提取生产过程中的应用 243

3．15．1　概述 243

3．15．2　近红外光谱在植物提取物生产过程中的发展 243

3．15．3　近红外光谱在植物提取生产中的应用实例 245

3．15．4　总结与展望 247

3．16　近红外光谱在白酒生产中的应用249

3．16