近红外分析技术在甘蔗制糖生产上的应用研究

摘要

本文对近红外光谱分析法在甘蔗制糖生产上的应用进行了实验研究，研究采用现代近红外光谱快速分析技术对甘蔗糖厂中间制品(混合汁、澄清汁和清糖浆)以及成品(白砂糖)进行分析研究。通过筛选具有代表性的样品，选取不同波段和数学方法，建立相关性较好的数学预测模型，然后用于实际制糖生产快速分析。主要的研究内容有： 1、选择不同光谱预处理方法(SNV平滑处理、一阶求导、二阶求导)、光谱波段、回归方法(改进的偏最小二乘法(MPLS)、偏最小二乘法(PLS)、主成分分析(PCR))分别建立数学预测模型； 2、利用近红外旁线分析技术，对中间制品(混合汁、澄清汁和清糖浆)的锤度、糖度和色值的分析进行了研究，并建立数学预测模型； 3、利用近红外在线分析技术，对成品白砂糖的色值进行在线实时监控分析的研究，并建立数学预测模型； 4、对比分析近红外光谱法和常规分析方法的精确度。 实验结果表明，近红外光谱分析法结果与传统分析法结果相比，具有很好的相关性，预测标准差小。经实际生产实验，近红外光谱法能应用于甘蔗糖厂的生产分析，且经济效益显著，具有广阔的发展前景和推广价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2本论文研究目的意义

1.3本课题研究原理

1.4论文研究内容

1.5本课题的创新点

第二章近红外光谱的理论

2.1近红外光谱分析技术的发展回顾

2.2近红外光谱的技术原理

2.3近红外光谱分析的应用特点

2.4近红外光谱分析技术的难点

2.5近红外光谱仪

2.6近红外光谱技术的特点

2.7技术路线

2.8建立近红外定量分析模型的步骤

第三章近红外光谱法测定糖厂中间制品

3.1常规检测方法

3.2近红外方法

3.3混合汁锤度、糖度数学模型的建立

3.4澄清汁锤度、糖度、色值的数学模型的建立

3.5清糖浆锤度、糖度、色值的数学模型的建立

3.6近红外分析与常规方法分析精确度的比较

3.7本章小结

第四章近红外光谱法测定白砂糖

4.1常规化验分析方法

4.2近红外在线系统的组成

4.3近红外方法的测定

4.4白砂糖色值近红外定标数学模型的建立

4.5近红外分析与常规方法分析精确度的比较

4.6本章小结

第五章经济分析

5.1中间制品经济分析

5.2白砂糖经济分析

5.3仪器投入

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目