醬油是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膫鹘y(tǒng)調(diào)味品，以蛋白質(zhì)及淀粉等為原料，經(jīng)微生物（霉菌、乳酸菌和酵母）在鹽溶液中發(fā)酵而成，富含多種營(yíng)養(yǎng)成分、集調(diào)色、調(diào)味于一體，能增進(jìn)食欲、助消化 ，還具有抗氧化作用。醬油含有數(shù)百種化合物，具有多種香味和口味。醬油的香味和口味取決于制造商使用的原材料和生產(chǎn)工藝。隨著人民生活水平的日益提高，調(diào)味方式的改變也逐漸成為健康飲食的要素之一，人們從原來(lái)片面追求色、香、味的傳統(tǒng)調(diào)味方式轉(zhuǎn)而向講究原色、原汁、原味的現(xiàn)代健康調(diào)味方式 。

全氮、總酸和氨基酸態(tài)氮是醬油三個(gè)最重要的必檢質(zhì)量指標(biāo)醬油常規(guī)檢測(cè)的質(zhì)量指標(biāo)還有食鹽、銨鹽、還原糖、無(wú)鹽固形物等。氨基酸態(tài)氮是區(qū)分醬油等級(jí)的核心指標(biāo)，這個(gè)含量把醬油品質(zhì)氛圍特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、和三級(jí)，特級(jí)醬油代表著醬油中的最高品質(zhì)。在醬油生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)這些指標(biāo)的檢測(cè)基本是離線檢測(cè)，而檢測(cè)這些指標(biāo)的方法大多比較繁瑣費(fèi)時(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足醬油生產(chǎn)現(xiàn)代智能化的要求，還增加了生產(chǎn)成本。

近紅外光譜分析技術(shù)具有無(wú)需制樣，無(wú)損檢測(cè)，效率高，適合在線檢測(cè)，無(wú)污染，分析結(jié)果重現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)，因此近紅外光譜分析可用于醬油的生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。近紅外光譜分析技術(shù)可應(yīng)用于醬油的在線生產(chǎn)中，光譜儀的探測(cè)點(diǎn)接入在生產(chǎn)工藝需要監(jiān)控的關(guān)鍵點(diǎn)中，通過(guò)探頭采集光譜預(yù)測(cè)理化指標(biāo)的預(yù)測(cè)值，為生產(chǎn)調(diào)控提供參考數(shù)據(jù)。近紅外在線應(yīng)用跟離線應(yīng)用的方法步驟差不多，具體如下：

1.收集濕化學(xué)數(shù)據(jù)，醬油樣品中的全氮、總酸、氨基酸態(tài)氮、食鹽、銨鹽、還原糖、無(wú)鹽固形物等理化指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法，例如GB 5009.235-2016 、GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433-2006等測(cè)定濕化學(xué)值。

2.光譜采集：采用傅里葉變換近紅外光譜儀在實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)條件下采集樣品光譜、光譜采集的參數(shù)視具體的醬油種類(lèi)而定，取平均光譜作為樣品的光譜。

3.模型的建立：采用OPUS定量分析軟件將醬油樣品的平均近紅外光譜與國(guó)標(biāo)法測(cè)得的成分含量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立醬油樣品中pH、總酸、氨基酸態(tài)氮、含鹽量、還原糖、全氮、可溶性無(wú)鹽固形物、銨鹽、總糖的定量預(yù)測(cè)模型。近紅外定量分析模型的建立使用改進(jìn)偏最小二乘法（PLS）算法。

4.模型的評(píng)價(jià)：模根據(jù)模型的校正集的決定系數(shù)(R²)、交互驗(yàn)證均方根誤差(RMSECV)、檢驗(yàn)集的決定系數(shù)(R²)、預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSEP)來(lái)判斷模型的質(zhì)量，從而篩選出醬油樣品中pH、總酸、氨基酸態(tài)氮、含鹽量、還原糖、全氮、可溶性無(wú)鹽固形物、銨鹽、總糖的最佳近紅外定量預(yù)測(cè)模型。

5.在驗(yàn)證集濃度范圍相同的前提下，1-VR和RSQ越接近1，回歸或預(yù)測(cè)效果越好；SECV和SEPC越小，預(yù)測(cè)結(jié)果越準(zhǔn)確。

6.建立及驗(yàn)證醬油的近紅外模型后，在生產(chǎn)線上測(cè)定未知樣品只需要在中控室遠(yuǎn)程控制即可得出樣品的近紅外預(yù)測(cè)值。

近紅外光譜分析技術(shù)與現(xiàn)有檢測(cè)方法相比，該檢測(cè)方法具有快速準(zhǔn)確、綠色無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)醬油理化指標(biāo)的快速準(zhǔn)確測(cè)量，為醬油理化指標(biāo)含量的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和其它質(zhì)量參數(shù)的快速測(cè)量奠定了良好的基礎(chǔ)。德國(guó)布魯克一直以來(lái)都是光譜技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，其產(chǎn)品近紅外光譜儀廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。近紅外光譜儀有智能化單通道和多通道多功能的型號(hào)選擇，也可選擇離線或者在線的型號(hào)。模型在各個(gè)型號(hào)之間可實(shí)現(xiàn)100%共享。這為生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。