DB15 T 2600—2022 苜蓿中粗蛋白、粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤木质素的快速测定 近红外光谱法.pdf

1、 ICS 65.020.01 CCS B 25 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 2600 2022 苜蓿中粗 蛋白、粗 纤维、酸 性洗涤纤 维、中性洗涤 纤维、酸 性洗涤木 质素的快 速测定 近 红外 光谱法 Method for determination of crude protein，crude fiber，acid determination fiber，neutral determination fiber and acid detergent fiber in alfalfa Near-infrared spectroscopy 2022-06-24 发布 2022-0

2、7-24 实施 内蒙古自 治区市 场 监督管理 局 发 布 DB15/T 2600 2022 I 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标准 化文 件的 结构 和起草 规则 的 规 定起草。本文件 由 内 蒙古 自治 区畜 牧业标 准化 技术 委员 会（SAM/TC 19）归口。本文件 起草 单位：中国 农 业科学 院草 原研 究所、内 蒙古自 治区 质量 和标 准化 研究院、内蒙 古自 治区农牧业 技术 推广 中心、锡 林郭勒 盟农 牧业 科学 研究 所。本文件 主要 起草 人：常春、付慧、姚继 红、盈盈、马 金霞、吴洪 新、王 川、林克 剑、戴

3、雅婷、云颖、韩梦琪、张 晓宇、徐文 丽、包立 高、石 泉、刘 洪林、降晓 伟、黄 奕颖、李润 航、刘 宇宁、张燕 东、王 文曦、李 坤娜、赵 志惠、刘 江英、湖日 尔、李薇、卫 媛。DB15/T 2600 2022 1 苜蓿中粗 蛋白、粗纤维、酸性洗 涤纤维、中性洗 涤纤维、酸性洗 涤木质素的 快速测 定 近红外光 谱法 1 范围 本文件 规定 了用 近红 外光 谱法的 术语 和定 义、原理、仪器 和设 备、试样 制备、分析 步骤、样 品的 检测和结 果、异常 检测 结果 的确认 和处 理以 及校 正模 型的升 级。本文件 适用 于用 近红 外光 谱法大 批量 快速 测定 苜蓿 中粗蛋 白、粗

4、 纤维、酸性 洗 涤纤维、中性 洗涤 纤维、酸 性洗 涤木 质素。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB/T 6432 饲 料中 粗蛋 白 的测定 凯 氏定 氮法 GB/T 6434 饲 料中 粗纤 维 的含量 测定 过 滤法 GB/T 20805 饲 料中 酸性 洗涤木 质素(ADL)的 测定 GB/T 20806 饲 料中 中性 洗涤纤 维(NDF)的

5、测 定 NY/T 1459 饲 料中 酸性 洗 涤纤维 的测 定 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。马氏距 离 mahalanobis distence 广义上 为度 量未 知样 品与 特定样 品之 间的 距离。注：常用于光谱的判别分析待测样品指标含量是否在校正模型范围内。残差 deviation 样品近 红外光 谱测 定值与 理化方 法测定 值（现行有 效的国 家标准 和农 业标准 方法测 定值）的差 值。相对分 析误 差 relative percent deviation（RPD）验证集 样品 标准 差与 预测 残差均 方根 的比 值，常用 来评定 校正 模型 的可

6、 用性。DB15/T 2600 2022 2 交互验 证残 差均 方根 root-mean-square of cross-valiation（RMSECV）用来衡 量校 正模 型的 理化 方法测 定值 的准 确性，该 值越小，说 明建 立模 型所 使用的 理化 方法 测定 值越准确。相关系 数 correlation coefficient 近红外 光谱 测定 值与 理化 测定值 的相 关性，该 值越 大，表 明二 者的 相关 性越 好。异常样 品 outlier sample 仪器扫 描报 警样 品，表示 该样品 可能 与校 正模 型使 用的样 品差 异较 大。4 原理 利用苜 蓿产 品中

7、 含氢、碳、氧（X-H、X-C、N、O）等化学 键在780 nm 2500 nm 波长 下震 动的 合 频或倍频 所产 生的 吸收 谱图，通过 多元 校正 方法 建立 粗蛋白、粗 纤维、酸 性洗 涤纤维、中 性洗 涤纤 维、酸性洗涤 木质素 的定 量分析 校正模 型，然 后将 检测样 品的近 红外光 谱导 入校正 模型，实现苜 蓿中 粗蛋白、粗纤维、酸 性洗 涤纤 维、中性洗 涤纤 维、酸性 洗涤 木质素 含量 的同 步快 速检 测。5 仪器和 设备 近红外 光谱 仪 带有可 连续扫 描单 色器以 及积分 球漫反 射扫 描部件 的近红 外光谱 仪或 其他类 似产品，扫描 范围400 nm250

8、0 nm，波长 准确 度 小于等 于0.5 nm，波 长重 现性为 小于 等于0.04 nm。软件 采用具 备积 分球 漫反 射 的 分析条 件，或 者具 有近 红 外光谱 数据 的收 集，存 储、加工等 功能 的其 他同类型软 件。电热恒 温干 燥箱 调温范 围50 200。粉碎机 满足样 品制 备成0.42 mm 试 样的粉 碎机。电子台 秤 最大量 程500 g，感 量为0.1 g 的 电子 台秤。6 试样制 备 DB15/T 2600 2022 3 鲜样放 入103 的 干燥箱（305）min 进 行杀 青，装纸袋，经65 烘 干24 h，取出 室温 冷却4 h，称取其 质量 约250

9、 g（M1）（纸袋 和草 样），重 复烘 干至恒 重M2（g），（两 次 称样结 果的 相对 偏差 不超过1.0%）。烘干 并恒 重的 试样利 用粉 碎机 进行 粉碎、全部 过孔 径0.42 mm 筛，混合均 匀，待测。干 样 无需杀青、烘 干，直接 粉碎 过筛即 可。7 分析步 骤 光谱采 集 在噪声 和波 长准 确性 及重 现性满 足仪 器自 检要 求后，通过 实验 确定 合适 的光 谱采集 参数，将 混合 均匀的苜 蓿试样 装入样 品杯 进行光 谱采集，结 束 后 清 洁 样 品 杯，重 新 装 样（每 次 填 装 样 品 时 注 意 避 免 样 品中出现缝隙或空气，保证每次装填样品的均

10、匀度），进行第二次扫描。每 次应 连续测 量不 少于2 次，以平均光谱 作为 最终 测量 光谱。标准理 化分 析方 法测 定 选取近 红外 光谱 采集 后的 苜蓿试 样，分别 按照GB/T 6432、GB/T 6434、NY/T 1459、GB/T 20806、GB/T 20805 规定 的检 测方 法测定 其粗 蛋白、粗纤 维、酸 性洗 涤纤 维、中性 洗 涤纤维、酸性 洗涤 木质 素 含量。校正模 型的 建立 取有代表性的苜蓿样品，粗蛋白、粗 纤维、酸性 洗 涤纤维、中 性洗 涤纤 维、酸性洗 涤木 质素 含量 范围应涵 盖待测 样品 特性，建模样 品应不 少于100 份，选择合 适的预

11、处理 方法对 近红外 光谱进 行预 处理，在选择 合适 的波 长、变量 数目及 多元 校正 方法 下，结合对 应样 品的 标准 理化 分析值，建 立校 正模 型，并且校正模 型利用 相关系 数（R）、RPD 值作为评价指 标，相关评 价指 标按 照表1。表1 相关评 价指 标 评价项目 RPD 值 相关系数（R）粗蛋白 3.0 90 粗纤维 3.0 90 酸性洗涤纤维 3.0 90 中性洗涤纤维 3.0 90 酸性洗涤木质素 3.0 90 校正模 型的 验证 利用交叉检验方 法来验证校正模型，在建模前将已知化学测定值的建模样品 进行编号，如100份建模样品，依 次编 号1 100 号，然 后取

12、 出编 号为1的 样 品，将 编号2100 的 样品 建模，用编 号1 的样 品进 行校正，以此 类推，分 别取 出 其它编 号的 样品 进行 验证。交叉检 验方 法适 用样 品量 较少，在样 品量 有限 时，相比外 部检 验法 更为 优越，以 相关系数（R）、RPD值、交互 验证残 差均方 根（RMSECV）作为 评价 指标，相关评价 指标 按照 表2。DB15/T 2600 2022 4 表2 校正模 型验 证评 价指 标 评价项目 RPD 值 相关系数（R）交互验证残差均方根（RMSECV）粗蛋白 3.0 90 2 粗纤维 3.0 90 2 酸性洗涤纤维 3.0 90 2 中性洗涤纤维

13、3.0 90 2 酸性洗涤木质素 3.0 90 2 8 样品检 测和 结果 样品检 测 按照7.1 光 谱采 集方 法采 集 样品近 红外 光谱，仪 器和 采集条 件与 建模 过程 保持 一致，采用7.3 建立 的光谱校 正模 型测 定其 粗蛋 白、粗 纤维、酸 性洗 涤纤 维、中 性洗 涤纤 维、酸性 洗涤木 质素 含量，记 录 测 量结果，并保 留三 位有 效数 字。检测结 果 每个样 品2 次检 测结 果中 相 对相差 都不 应超 过10%，计 算平均 值作 为最 终检 测结 果。注 意检 测结 果应在使用 校正 模型 所覆 盖的 粗蛋白、粗 纤维、酸 性洗 涤 纤维、中性 洗涤 纤维、

14、酸 性 洗涤木 质素 含量 范围 内。9 异常检 测结 果的 确认 和处 理 异常结 果情 况 异常结 果应 符合 如下 情况：利用马 氏距 离来 识别 异常 样品，如果 马氏 距离 小于 等于 0.6，则按 照近 红外 光谱预 测值 直接给出测 量值，若 马氏 距离 大于 0.6，说明 该样 品超 出校正 模型 所覆 盖的 粗蛋 白、粗 纤维、酸性洗涤 纤维、中 性洗 涤纤 维、酸 性洗 涤木 质素 含量 范围，建议 将其 纳入 异常 样品；两次测 量结 果的 绝对 差值 不符 合 8.2 要求；仪器或 化学 计量 学软 件出 现报错 情况 下的 测量 结果。异常检 测结 果的 处理 对异常

15、 检测 结果 样品 所对 应的光 谱数 据、理化 测量 值以及 校正 模型 预测 结果 进行复 测，并封 存样 品汇总统 计，利于 今后 校正 模型的 升级。10 校正模 型的 升级 校 正 模 型的 升 级是 为 了使该 模 型 在近 红 外光 谱 上能更 广 泛 的适 用 于待 测 样品，通 过 选择40 50 个与待测 样品 相似 的样 品（不在已 建模 型范 围内 的样 品），先采 用现 行有 效的 国 家标准 或行 业标 准检 测出粗蛋白、粗纤 维、酸性洗 涤纤维 和中性 洗涤 纤维、酸性洗 涤木质 素含 量，再 将其进 行近红 外光 谱扫描，DB15/T 2600 2022 5 然后将 这些 样品 加入 到校 正模型 样品 中，用7.3 规 定 方法得 到升 级后 的校 正模 型，再 按7.4 要 求进 行校 正模型的 验证，最 终得 到适 用的升 级校 正模 型。