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动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction

第三节 近红外光谱技术在动物营养中的应用

在饲料营养成分检测时，传统湿化学方法对每个指标的检测方法各不相同，

同时测定 1 种饲料的几种营养成分含量需要花费 1 周甚至更久时间。在饲料消化
率测定时，通常采用体外试验、尼龙袋法、体内消化试验，但这些方法试验过程
繁琐，且对试验动物要求较高。而随着科学技术和信息技术的发展，近红外光谱
（Near Infrared Reflectance Spectroscopy，近红外光谱）技术被逐渐应用到饲料营

养价值的评定中。

一、近红外光谱技术简介

（一）近红外光谱技术的发展

20 世纪 50 年代近红外光谱技术被应用于分析农副产品成分，但由于信息技
术的落后严重限制了近红外光谱分析仪器的发展。20 世纪 60 年代，随着近红外
光谱技术被应用于分析谷物中的水分含量，这种新颖、高效的技术被关注，得到
巨大的发展空间。20 世纪 80 年代后期，分析仪器向数字化迈进，同时随着化学

计量学方法的应用，使提取光谱信息和消除背景干扰不再困难，近红外光谱技术
在样品测定中独树一帜，突破了原有的瓶颈，改变了人们对其光谱噪声较大、分
析仪器技术低下的认知。20 世纪 90 年代，近红外光谱技术全面应用于工业领域，
更好地服务于社会并且带来了可观的经济效益，近红外光谱仪器的发展跨入大幅

增长时代。由于在定性和定量方面的良好表现，近红外光谱技术在食品、农业、
医药、医疗等领域中的研究趋于成熟。
（二）近红外光谱技术的原理
红外光是一种电磁波，波长范围位于可见光和微波区之间。波长 780~2526nm

的光谱区被美国材料检测协会（ASTM）定义为近红外光谱区。近红外光谱主要
通过透射光谱（780~1100nm）技术和反射光谱（1100~2526nm）技术获得。在分
子非谐振动能级跃迁时，产生近红外光谱，是分子共价化学键非谐振动的倍频和
组合频。在近红外光谱测量中，主要由含 R—H 分子团（R 为 O、C、N 和 S）

的吸收频率谐波和含氢基团 X—H（C—H、N—H、O—H）的倍频和合频的重叠
产生，主要吸收含氢基团的倍频和组合频。理论上，所有能产生近红外光谱的有
机物质都能进行近红外分析，且所检样品不需要被破坏，直接由其本身所产生的

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