一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法.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CN106885782A(43)申请公布日2017.06.23(21)申请号201710100391.8(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.G01N21/3563(2014.01)G01N21/359(2014.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法(57)摘要本发明公开了一种基于近红外高光谱的杨梅中黄酮含量测定的方法，该方法包括以下步骤：准备不同品种的新鲜杨梅样本，使用近红外高光谱成像系统扫描样本，收集900～1700nm近红外波段高光谱图像，获得样本集光谱；利用分光光度法测定杨梅样本中黄酮含量；结合光谱预处理方法和偏最小二乘法回归法(PLSR)建立校正模型，得到杨梅中黄酮含量的最优预测模型。本发明采用近红外高光谱成像技术，具有无损伤、快速检测、成本低等优点，有效的检测杨梅中黄酮的含量。CN106885782ACN106885782A权利要求书1/1页1.一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)样本光谱的建立：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，其中镜头与样本距离为15～30cm，曝光时间为1～5s，样本移动速度为10～20mm/s，采集900～1700nm近红外波段高光谱图像，得到样本集光谱；2)样本黄酮含量的测定：采用分光光度法测定杨梅样本中黄酮含量，测定方法包括步骤如下：首先样本采用体积百分比为50～90％的乙醇提取，取提取液与亚硝酸钠溶液反应，再加入硝酸铝溶液反应，最后加入氢氧化钠溶液，在510nm波长下检测吸光值，以芦丁为标准品进行定量；3)建立校正模型：对样本进行随机分配建立校正样本集和检验样本集，对样本集900～1700nm的红外光谱采用平滑法处理，消除光谱噪声，提高分辨率和灵敏度；继续使用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，结合处理后的校正样本光谱数据和黄酮含量，应用偏最小二乘法回归法建立校正模型，计算黄酮实际值与预测值的相关性系数R2，通过X-载荷图，提取光谱特征值，特征光谱波长范围是910～940、950～990、1000～1100、1120～1180和1230～1290nm，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黄酮含量再次使用偏最小二乘法回归法建模，采用检测样本集，评估建立模型的效果，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，确定杨梅中黄酮含量的最优预测模型；4)样品的无损快速测定：采集待测布杨梅样品的近红外高光谱数据，将特征光谱输入校正模型，进行无损快速测定，即得杨梅样本中的黄酮含量。2.根据权利要求1所述的基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法，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技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法，其特征在于所述的最优特征光谱波长范围是960～980、1120～1180和1240～1280nm。2CN106885782A说明书1/6页一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮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黄酮含量的方法，尤其涉及一种基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中黄酮含量的方法。背景技术[0002]杨梅是我国的特色水果，在浙江、江苏、福建、广东和湖南等省份有较大面积的种植。杨梅营养价值较高，富含的黄酮类物质，同时含有丰富的纤维素、矿质元素、维生素和一定量的蛋白质、脂肪、果胶等。黄酮类化合物是一类低分子天然植物成分，广泛存在于蔬菜、水果和药用植物中，是目前人们比较关注的一类化合物，有很多药用植物的主要活性成分都是黄酮类，包括黄酮、异黄酮、黄酮醇、黄烷酮等。杨梅中黄酮类物质具有较高的生物活性作用，具有抗氧化、抗炎症等功效。杨梅是中国特色浆果资源，且含有丰富的黄酮。因此，研究杨梅中的黄酮含量有助于评价杨梅的营养价值，对进一步开发杨梅资源具有十分重要的意义。[0003]目前对杨梅中黄酮含量的测定主要通过高效液相色谱法或分光光度法，两种方法皆需对杨梅进行处理，提取后才能测定，会破坏检测样品的完整性，难以实现大样本量的快速无损检测。近年来，近红外高光谱成像技术作为一种无损检测方法引起了广泛的关注。其最大