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

ICS65.020.01

CCSB25

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T2601—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

Methodfordeterminationofcrudeprotein，crudefiber，acid

determinationfiber，neutraldeterminationfiberandaciddetergent

fiberin

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/T2601—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—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/TC19）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、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。

I

DB15/T2601—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

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/T6432饲料中粗蛋白的测定凯氏定氮法

GB/T6434饲料中粗纤维的含量测定过滤法

GB/T20805饲料中酸性洗涤木质素(ADL)的测定

GB/T20806饲料中中性洗涤纤维(NDF)的测定

NY/T1459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mahalanobisdistence

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relativepercentdeviation(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用性。

1

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交互验证残差均方根root-mean-squareofcross-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correlationcoefficient

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outliersample

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

利用羊草产品中含氢、碳、氧（X-H、X-C、N、O）等化学键在780nm～2500nm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描部件的近红外光谱仪或其他类似产品，扫描范围400

nm～2500nm，波长准确度小于等于0.5nm，波长重现性为小于等于0.04nm。

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0.42mm试样的粉碎机。

电子台秤

最大量程500g，感量为0.1g的电子台秤。

6试样制备

2

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鲜样放入温度103℃的干燥箱烘（30±5）min进行杀青，装纸袋，经65℃烘干24h，取出室温冷

却4h，称取其质量约250g（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0.42mm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/T6432、GB/T6434、NY/T1459、GB/T20806、

GB/T20805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、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≥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2～100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。

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DB15/T2601—2022

表2校正模型验证评价指标

交互验证残差均方根

项目RPD值相关系数（R）

（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

性洗涤纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤木质素含量范围，建议将其