基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中多酚含量的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107064053A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710100380.X(22)申请日2017.02.23(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人平湖天之源生物科技有限公司(72)发明人陈卫赵京城谢佳宏梁文康鲍涛(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人郑海峰(51)Int.Cl.G01N21/359(2014.01)G01N21/3563(2014.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中多酚含量的方法(57)摘要本发明公开了一种基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，该方法包括以下步骤：采集不同品种的新鲜杨梅样本，采用近红外高光谱成像系统进行光谱扫描，收集900～1700nm近红外波段高光谱图像，得到样本集光谱；利用福林-酚法测定杨梅样本中多酚含量；应用偏最小二乘法回归法(PLSR)建立校正模型，获得杨梅中多酚含量的最优预测模型。本发明通过近红外高光谱成像技术，可实现无损、高效、快速检测杨梅中多酚的含量。CN107064053ACN107064053A权利要求书1/1页1.一种基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)样本光谱的建立：收集不同品种新鲜杨梅样本随机分配，建立校正样本集和检验样本集；对校正和检验样本集中的样本运用高光谱成像系统进行光谱扫描，其中镜头与样本距离为10～40cm，曝光时间为0.5～4s，样本移动速度为5～15mm/s,采集900～1700nm近红外波段高光谱图像，得到校正样本集光谱和检验样本集光谱；2)样本多酚含量的测定：采用福林-酚法测定杨梅样本中多酚含量，样本采用体积百分比为30～90％的乙醇提取，取适量提取液与福林酚反应，在760nm波长下检测，以没食子酸为标准品进行定量；3)样本光谱的预处理：采用平滑法对样本原始光谱进行处理，消除光谱噪声，提高分辨率和灵敏度；结合标准正态变量变换算法或多元散射校正算法处理，消除固体颗粒大小、表面散射以及光程变化对光谱的影响；4)采用多元回归算法建立校正模型：首先结合预处理后900～1700nm的校正样本集光谱数据和多酚含量，采用偏最小二乘回归法建模，通过X-载荷图，提取光谱特征值，选取波峰及波谷段光谱，特征光谱波长范围是920～930、960～980、1030～1075、1140～1160、1240～1290nm，以第一次建模得到的部分或全部校正特征光谱波长数据和多酚含量再次使用多元回归算法建模，建模后代入检测样本集光谱数据，计算多酚实际值与预测值的相关性系数R2，优化上述特征光谱范围至R2大于0.9，选取R2最大值时对应的特征光谱波长范围，得到最佳建模特征光谱波长范围，以此建立杨梅中多酚含量的最优预测模型。5)预测样本多酚含量测定：扫描样品特征光谱波长，采集近红外高光谱数据，将光谱数据输入杨梅多酚含量预测模型，计算得到待测样品中多酚含量。2.根据权利要求1所述的基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，其特征在于所述的步骤3)采用的平滑法包括移动平均平滑法、卷积平滑法、高斯平滑滤波、中值滤波平滑中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，其特征在于所述的步骤3)预处理过程中，当发现个体数据差异较大时，剔除差异较大的个体。4.根据权利要求1所述的基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，其特征在于所述的最优特征光谱波长范围是924～928、965～972、1052、1149～1153和1264nm。2CN107064053A说明书1/6页基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中多酚含量的方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于近红外高光谱无损测定多酚含量的方法，尤其涉及一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中多酚含量的方法。背景技术[0002]杨梅是我国的特色水果，在浙江、福建和广东等省份有较大面积的种植。杨梅具有较高的营养价值，果肉中含有丰富的碳水化合物、蛋白质、氨基酸、有机酸、矿物质、维生素和多酚类物质。《本草纲目》记载杨梅“止渴，和五赃，能涤肠胃，除烦溃恶气”。近代生物学和医学进一步证明杨梅具有防止便秘，抗菌，缓解食欲不振等功效。[0003]杨梅多酚是杨梅中所含有的多酚类物质的总称，包括黄酮、黄酮醇、花色苷、原儿茶酸、没食子酸等。杨梅多酚具有较高的生物活性作用，能清除活性氧自由基，具有抗氧化性，抗肿瘤，抑菌，抗血小板凝聚等作用(夏其乐,程绍南.杨梅的营养价值及其加工进展[J].中国食物与营养,2005(6):21-