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，富含多種營養(yǎng)成分、集調(diào)色、調(diào)味于一體，能增進食欲、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)氮是醬油三個最重要的必檢質(zhì)量指標(biāo)醬油常規(guī)檢測的質(zhì)量指標(biāo)還有食鹽、銨鹽、還原糖、無鹽固形物等。氨基酸態(tài)氮是區(qū)分醬油等級的核心指標(biāo)，這個含量把醬油品質(zhì)氛圍特級、一級、二級、和三級，特級醬油代表著醬油中的最高品質(zhì)。在醬油生產(chǎn)過程中對這些指標(biāo)的檢測基本是離線檢測，而檢測這些指標(biāo)的方法大多比較繁瑣費時，無法滿足醬油生產(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)具有無需制樣，無損檢測，效率高，適合在線檢測，無污染，分析結(jié)果重現(xiàn)性高等優(yōu)點，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，光譜儀的探測點接入在生產(chǎn)工藝需要監(jiān)控的關(guān)鍵點中，通過探頭采集光譜預(yù)測理化指標(biāo)的預(yù)測值，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驗室靜態(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標(biāo)法測得的成分含量進行關(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、可溶性無鹽固形物、銨鹽、總糖的定量預(yù)測模型。近紅外定量分析模型的建立使用改進偏最小二乘法（PLS）算法。

4.模型的評價：模根據(jù)模型的校正集的決定系數(shù)(R²)、交互驗證均方根誤差(RMSECV)、檢驗集的決定系數(shù)(R²)、預(yù)測均方根誤差(RMSEP)來判斷模型的質(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、可溶性無鹽固形物、銨鹽、總糖的最佳近紅外定量預(yù)測模型。

5.在驗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)測效果越好；SECV和SEPC越小，預(yù)測結(jié)果越準(zhǔn)確。

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

近紅外光譜分析技術(shù)與現(xiàn)有檢測方法相比，該檢測方法具有快速準(zhǔn)確、綠色無損等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)醬油理化指標(biāo)的快速準(zhǔn)確測量，為醬油理化指標(biāo)含量的實時在線監(jiān)測和其它質(zhì)量參數(shù)的快速測量奠定了良好的基礎(chǔ)。德國布魯克一直以來都是光譜技術(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選擇，也可選擇離線或者在線的型號。模型在各個型號之間可實現(xiàn)100%共享。這為生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)4.0提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。