DB15 T 2601—2022 羊草中粗蛋白、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

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1、 ICS 65.020.01 CCS B 25 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 2601 2022 羊草中粗 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 2022-06-24 发布 2022-07-24 实施 内蒙古自 治区市 场 监督管理 局 发 布 DB15/

2、T 2601 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 乡村 振兴 研究 中心、内 蒙古 自治 区农牧业技 术推 广中 心、鄂尔 多斯市 农牧 局、锡林 郭勒 盟农牧 业科 学研 究所。本文件 主要 起草 人：付慧、盈盈、姚继 红、张海 军、马金霞、吴 洪新、云颖、常 春、王 川、林 克剑、戴雅婷、包 立高、韩梦 琪、张晓 宇、

3、徐 文丽、石泉、刘洪 林、降 晓伟、黄奕 颖、李 润航、张燕 东、王 文曦、刘 宇宁、李 坤娜、湖 日尔、赵志 惠、刘江 英、李薇、卫媛。DB15/T 2601 2022 1 羊草中粗 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 谱法快 速检 测羊 草中 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 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

4、近红 外光 谱法大 批量 快速 测定 羊草 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。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/

5、T 20806 饲 料中 中性 洗涤纤 维(NDF)的测 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，度 量未 知样 品与 特定样 品之 间的 距离。注：马氏距离常用于光谱的判别分析，可以判断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

6、标准 差与 预测 残差均 方根 的比 值,常用 来 评定校 正模 型的 可用 性。DB15/T 2601 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

7、能 与校 正模 型使 用的样 品差 异较 大。4 原理 利用羊 草产 品中 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，实现羊 草中 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

8、描部件 的近红 外光谱 仪或 其他类 似产品，扫描 范围400 nm2500 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 备分 析积 分球 漫反 射扫描 部件 的软 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 2601 2022 3 鲜样放 入温 度103 的干 燥箱烘（30 5）mi

9、n 进行 杀青，装纸 袋，经65 烘 干24 h，取 出室 温 冷却4h，称取 其质 量约250 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（也 可以 采集全谱，在 后续 建模 时将 不用的 光谱 去除 即可），将混合 均匀 的羊 草试 样装

10、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 羊草试 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 取有代表性的羊草样品，粗蛋白、粗 纤维、酸性 洗 涤纤维、

11、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 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，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 校正模 型建 立评 价指 标 项目 PRD值 相关系数(R)粗蛋白评价指标 3.0 90 粗纤维评价指标 3.0 90 酸性洗涤纤维评价指标 3.0 90 中性洗涤纤维评价指标 3.0 90 酸性洗涤木质素评价指标 3.0

12、 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 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，直 至100 个样品 全部 验 证完成。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 2601 2022

13、4 表2 校正模 型验 证评 价指 标 项目 RPD 值 相关系数（R）交互验证残差均方根（RMSECV）粗蛋白评价指标 3.0 90 2 粗纤维评价指标 3.0 90 2 酸性洗涤纤维评价指标 3.0 90 2 中性洗涤纤维评价指标 3.0 90 2 酸性洗涤木质素评价指标 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

14、 位有 效数 字。检测结 果 每个样 品两次 检测 结果的 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、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 果情 况包 括如 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

15、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 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（不在 已建 模 型范围 内的 样品）相似 的 样品，先 采用 现行 有效 的 国家标 准或 行业 标准 方法 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DB15/T 2601 2022 5 描，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。