日本ビュッヒ

2020年度 Webinar

近赤外分析法の概要について-初心者向けの入門編2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱1Webinarの操作パネルについて
コントロール画面の表示切替え（隠す／開く）

ご質問の入力本講演スライド（PDFファイル）のダウンロード

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱2本日の内容■近赤外分析の概要
・近赤外分析とは・近赤外分析の原理

・スペクトル例
・測定可能成分例
・アプリケーション例■Buchi製品の概要
・ProxiMate

・N-500・NIR-Online
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱3近赤外（ＮＩＲ）分析について
紫外線（UV)

可視光線（VIS)

2500nm

近赤外(Near-IR)<波長nm>

800nm

400nm

800nm

赤外線（IR) マイクロ波（Micro Wave)

15000nm

中赤外(Mid-IR)

1000000nm

遠赤外(Far-IR)
サンプルの物質反射

Near(可視に近い)-InfraRed
近赤外分光法は、近赤外領域における光をサンプルに照射し、反射もしくは透過した光を測定する分光法である
2020/07/08
徐透過N
I
R光

サン
プルの物質

セン
サ
❘
日本ビュッヒ㈱4近赤外光の特長 –紫外線と中・遠赤外光の比較近赤外(NIR)

紫外（UV)・可視光（VIS）
200nm

400nm

800nm

中・遠赤外(MIR、FIR)
2500nm• 簡単なサンプル処理• 水分による干渉が無い• 簡単なサンプル処理• 水分による干渉が小さい• 高い定量性• 物質同定ができる• 光ファイバー利用可能• 高い定量性• 優れた物質同定性• 光ファイバー利用可能

吸光度• 吸収強い試料は希釈必要• 水分による干渉が大きい• 定量性に制限• 優れた物質同定性• 光ファイバー利用困難

近赤外領域の吸収強度は、赤外領域の1/10～1/100

近赤外領域
2020/07/08
徐1000000nm

赤外領域
日本ビュッヒ㈱5近赤外分析計による測定とメリット■定量測定・前処理なく、試薬不要
・サンプルそのままで測定可能
・15秒ほどで複数成分を同時定量■定性測定（確認試験）
・前処理なく、試薬不要
・サンプルそのままで測定可能
・光ファイバーで遠隔操作可能

・数秒ほどで添加物の同定やプレミックスの配合を確認➡迅速、簡便な測定により分析作業の効率化とコスト削減
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱6品質管理への近赤外分析計の活用例
原料
A

原料
B

原料
C

原料の迅速確認試験- 安全性の確保- 品質の確保

製造工程の迅速制御
混合、合成、発酵、乾燥などの加工工程- 歩留まり改善- 製造工程の安定化- 製造工程の最適化

製品の迅速検査製品
2020/07/08
徐- 出荷時間の短縮
日本ビュッヒ㈱7近赤外分析による定量測定の手順①分析値既知のサンプルのスペクトルを測定③検量線作成（計算）・検量線作成ソフトへ
データ取り込み・スペクトルを分析値に変換する検量モデルを構築④日常定量分析へ
2020/07/08
徐分析値が既知の基準となるサンプルのスペクトルを収集（50検体以上が一般的）分析値との相関が１に近づくように構築
近赤外計算値②サンプルの手分析値入力

従来法分析値
検体１
水 分 : 3.4%蛋 白: 21.9%
・・・・・・・・・・

従来法分析値（手分析値）
日本ビュッヒ㈱8近赤外分析計が測定しているものは何？
サンプルに照射した光の波長（波数）に対して、各波長（波数）の反射率・透過率を記録したスペクトルというチャートを測定

エタノール
エタノール

メタノール
メタノール
(波数)
nm （波長）1000

2020/07/08
徐反射率(R) =反射光
照射光

透過率(T) =

透過光
照射光

2500

4000[cm-1] =1/4000 [cm]=0.00025 [cm]=2.5X10-6 [m] ※1m=109nm=2500 [nm]日本ビュッヒ㈱9近赤外スペクトルの吸収■C-H結合■O-H結合■N-H結合を持つ化合物の吸収ピークが見られる
波数→

OHH

波長→2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱10アプリケーション例①脂質（CH結合）の定量試験
異なる脂質濃度を持つマヨネーズ。
ノンオイルマヨネーズ
普通のマヨネーズ

脂質のピーク

波数[1/cm]

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱11アプリケーション例②水分（OH結合）の定量試験
異なる水分濃度（23％と65％）を持つ業務用クリーム。

水分のピーク

波数[1/cm]

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱12アプリケーション例③タンパク（NH結合）の定量試験
異なるタンパク濃度（50％と30％）を持つ大豆ミール。
たんぱく質のピーク
水分のピーク

脂質のピーク

波数[1/cm]

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱13近赤外分析計で測定可能な成分例①食品・飼料
測定成分

近赤外スペクトルの吸収ピーク
CH結合

水分NH結合○粗脂肪・脂肪酸

○たんぱく質・アミノ酸

○

粗繊維

○

塩分・灰分・pH

OH結合○○スペクトルに間接的な影響

デンプン・糖分・Brix○○

アルコール○○

ポリフェノール○○ピペリン・カロテン○測定のための条件１） 近赤外吸収を示す（CH、OH、NH結合）測定のための条件２） 含量が0.1％以上
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱14近赤外分析計で測定可能な成分例②化学測定項目

近赤外スペクトルの吸収ピーク
CH結合

ヨウ素価・ケン化価○

酸価・過酸化物価

○

水酸基価

OH結合

NH結合

（○）
○

アミノ価

○

オクタン価

○

密度

○

重合度

○

置換度（化学修飾）○○○

添加剤・化学組成○○○測定のための条件１） 近赤外吸収を示す（CH、OH、NH結合）測定のための条件２） 含量が0.1％以上
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱15近赤外分析による定性・確認試験測定の手順①品目既知のサンプルのスペクトルを測定②サンプルの帰属③計算・判別モデル作成ソフトへデータを取り込み・スペクトルをサンプル種類に変換する判別モデルを構築④日常定性試験へ
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱16近赤外分析計で応用可能な工程管理例③医薬スペクトル比較による定性的な均一性確認

原料

混合

造粒

水分の定量

スペクトル比較による定性的な均一性確認

乾燥

滑沢剤混合

スペクトル比較による
錠剤硬度と空隙率確認

含量均一性
印刷・包装前の確認
スペクトル比較による定性的な厚みの確認
原料確認
2020/07/08
徐包装資材の確認試験

打錠

コーティング印刷
包装日本ビュッヒ㈱17アプリケーション例①天然原料の確認試験～ハーブ原料の確認試験

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱18アプリケーション例②包装資材の確認試験～ＰＴＰ包装材料の確認（ＰＰ、グレードの異なるＰＶＣ）

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱19近赤外分析のアプリケーション例

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱20近赤外分析とは まとめ•

近赤外分析とは700-2500nmの光をサンプルに照射し、その光の透過または反射率により定量および定性分析を行う分光法である。

•近赤外分析はどのように測定するのか近赤外光の透過または反射スペクトル情報を収集する。測定対象が特定波長に対し、どれだけ光を吸収するかを比較し濃度を決定したり（定量）、スペクトル形状を比較して物質の判別したり（定性）することができる。

•

近赤外分析の実際応用
非破壊、迅速、簡便な測定により分析作業の効率化とコスト削減ができる。
CH、OH、NH結合をもつ、濃度0.1%以上が測定対象となる。

2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱21ご清聴ありがとうございました！
URL: www.buchi.com/jp-ja
Email: nihon@buchi.com
SNSで情報をお届けしています。ぜひフォローをお願いいたします。

LINEでお友達になっていただいた方には粗品、またはスタンププレゼント中！

Quality in your hands
2020/07/08
徐日本ビュッヒ㈱22