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维生素是重要营养物质,其含量乃至同种维生素的不同分子结构形式都影响着动物的新陈代谢。维生素在动物体内一般不能合成,必须由饲粮提供。畜禽养殖过程中,为了保证动物对维生素的需求,通常以饲粮中添加维生素的形式实现。因维生素在配合饲料终产品中的添加量比较少,为保证其添加后的均匀度,一般在饲料生产过程中多以添加维生素预混合饲料来达到目的。为准确定量预混合饲料中维生素的含量,通常采用高效液相色谱法。近红外光谱技术具有快速无损检测的优点,十分适合饲料这类产量大,流通性强的大宗商品的质量检测。然而预混合饲料样品复杂多样,普适性的近红外光谱模型建立十分困难。天然维生素E是常见的维生素,具有多种异构体,各种异构体的营养特性各异。对其异构体的检测方法构建对于合理使用天然维生素E产品意义重大。本研究以预混合饲料中脂溶性维生素A、E为研究对象,针对市场上常见的载体稀释剂,采集了不同载体预混合饲料的近红外光谱,结合光谱采集条件优化以及化学计量学分析手段,比较分析了不同模型的近红外光谱定量分析模型精度,探讨了近红外光谱分析方法的适用性;同时,研究比较了不同定量样品代表性对近红外光谱定量模型的影响;此外,研究建立了预混合饲料中天然维生素E中8种异构体的同步检测方法,具体研究结论如下:(1)研究比较了不同扫描次数和分辨率对近红外光谱质量的影响,比较了不同载体稀释剂预混合饲料中维生素A、E的特征峰及不同光谱预处理方式下维生素A、E偏最小二乘回归模型的定量精度。结果表明:16 cm-1分辨率和32次扫描次数为适宜的光谱采集参数;不同载体稀释剂预混合饲料的近红外光谱差异明显,近红外模型也产生明显差异。近红外光谱检测技术对于维生素A来说,以脱脂米糠为载体的预混合饲料近红外定量模型的校正决定系数(Rc2)为0.969,预测决定系数(Rp2)为0.935,校正均方根误差(RMSEC)为你0.509,预测均方根误差(RMSEP)为0.772,相对分析偏差(RPD)为9.07;以石粉为载体的预混合饲料近红外定量模型Rc2为0.975,Rp2为0.975,RMSEC为0.406,RMSEP为0.451,RPD为15.52;以二氧化硅为载体的预混合饲料近红外定量模型Rc2为0.939,Rp2为0.926,RMSEC为0.715,RMSEP为0.778,RPD为8.99,从光谱特征峰提取角度分析,二氧化硅对维生素A特征峰提取产生影响最大,脱脂米糠次之,石粉最小;近红外光谱检测技术对于分析维生素E来说,以二氧化硅为载体的预混合饲料近红外定量模型Rc2为0.988,Rp2为0.989,RMSEC为7.64,RMSEP为8.86,RPD为8.10,以脱脂米糠为载体的预混合饲料近红外定量模型Rc2为0.949,Rp2为0.980,RMSEC为14.66,RMSEP为10.36,RPD为6.90;以石粉为载体的预混合饲料近红外定量模型Rc2为0.941,Rp2为0.921,RMSEC为16.16,RMSEP为23.37,RPD为3.07,同样三种载体的预混合饲料中维生素E的近红外模型也有较大的差异,从光谱特征峰提取角度分析,石粉对维生素E特征峰提取产生影响最大,脱脂米糠次之,二氧化硅最小。(2)以同一生产厂家生产的维生素预混合饲料为研究对象,对收集的49个样品随机分集,校正集:验证集为40:9,所获维生素A近红外光谱定量模型的最佳光谱预处理方法为1D+SNV,维生素E的最佳预处理方法为SNV,预混合饲料样品中维生素A、E近红外定量模型Rc2分别为0.903、0.962,Rp2分别为0.894、0.953,RMSEC分别为50.2×105、0.112×105;RMSEP分别为56.1×105、0.181×105;RPD分别为2.94、4.48。为了增大模型的普适性,从全国范围内采集获得145个预混合饲料样品,测定其中维生素A的含量,随机分配校正集和验证集样本(校正集:验证集为109:36)建立相应的的偏最小二乘回归(PLS)近红外光谱定量模型,其Rc2为0.741,Rp2为0.769,RMSEC为81.7×105,RMSEP为0.188×105;RPD为1.82;从全国范围内采集获得127个预混合饲料样品,测定其中维生素E含量,随机分配校正集和验证集(校正集:验证集为106:21)建立相应的PLS近红外模型,其Rc2为0.868,Rp2为0.866,RMSEC为20.6×105,RMSEP为0.228×105;RPD为2.70。结果表明,模型普适性增大,预测准确度就会下降,如何平衡模型的适用范围与模型精确度是近红外技术应用的关键之一。(3)采用正相高效液相色谱法对天然维生素E中的8种异构体进行同步检测,确定了用正庚烷对样品进行溶解,最优的色谱条件为:检测波长为294 nm,色谱柱为Kromasil 60-5 diol二醇基硅胶柱,流动相为正庚烷:四氢呋喃V1:V2=1000:40,流速为1 m L/min,柱温为30℃。8选用最优化的色谱条件,对维生素的8种异构体的标准溶液进行了梯度测定,绘制了标准曲线,取得了良好的线性,确定了仪器的检出限和定量限为分别为0.1 mg/L和0.2 mg/L,方法的定量限为0.01%。通过基质加标测定回收率,确定使用5%甲醇/正己烷为提取溶剂,将样品放在室温时超声提取20min作为样品的前处理方法。不同基质中维生素E个异构体的回收率为:80%115%,符合在一定浓度水平上的回收率范围;精确度(RSD%)≤10%。在确定的优化后的高效液相色谱条件下对天然维生素E产品进行了检测,得到了较准确的结果,验证了方法的可靠性。