一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115561204A(43)申请公布日2023.01.03(21)申请号202211025363.1(22)申请日2022.08.25(71)申请人中国农业科学院油料作物研究所地址430062湖北省武汉市武昌区徐东二路2号(72)发明人雷永廖伯寿淮东欣胡美玲晏立英王欣陈玉宁康彦平王志慧(74)专利代理机构深圳智趣知识产权代理事务所(普通合伙)44486专利代理师崔艳峥(51)Int.Cl.G01N21/359(2014.01)G01N21/3563(2014.01)G01N30/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法(57)摘要本发明公开了一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法。包括如下步骤：S1：建立蔗糖含量预测数学模型的标准样品集；S2：采用近红外光谱仪对所述标准样品集进行近红外光谱测定；S3：采用液相色谱法对标准样品集中的单粒花生种子中蔗糖含量进行测定；S4：采用偏最小二乘法建立蔗糖含量的数学模型，筛选最佳模型；S5：验证模型的准确性。本发明的检测单粒花生种子中蔗糖含量的方法，快速、准确、无损且操作简单，为高蔗糖花生品种培育提供了早期选择手段，有效加快育种进程。CN115561204ACN115561204A权利要求书1/1页1.一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：选择有代表性的单粒花生种子作为建立蔗糖含量预测数学模型的标准样品集；S2：采用近红外光谱仪对所述标准样品集进行近红外光谱测定，收集近红外光谱信息；S3：采用液相色谱法对标准样品集中的单粒花生种子中蔗糖含量进行测定，所得值即为与S2中近红外光谱对应的化学值；S4：对单粒花生中蔗糖含量的化学值和S2中采集的近红外光谱数据分别进行拟合光谱处理，采用偏最小二乘法的化学计量学方法建立蔗糖含量的数学模型，反复采用内部交叉验证剔除奇异值，通过比较模型的决定系数和标准差衡量模型质量，筛选最佳模型；S5：验证模型的准确性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中标准样品集来源于128份花生种质资源，其中普通型花生26份、龙生型花生28份、珍珠豆型花生38份、多粒型花生35份、赤道型花生1份，共计384粒种子。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中所述近红外光谱扫描谱区范围为1100nm‑2500nm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中每个样品取1粒种子，更换角度共扫描3次，以得到同一样品的多个近红外光谱。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2的标准样品集和所述S3的标准样品集的单粒花生种子的蔗糖含量变异范围为1.4％‑12.9％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中所述蔗糖含量的数学模型的决定系数为0.913。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中所述蔗糖含量的数学模型的根均方差为0.75。2CN115561204A说明书1/4页一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法技术领域[0001]本发明涉及花生品质速测技术领域，特别涉及一种基于近红外光谱检测单粒花生中蔗糖含量的方法。背景技术[0002]花生(ArachishypogaeaL.)是一种重要的油料与经济作物，富含脂肪、蛋白质、白藜芦醇和维生素等多种营养物质，是重要的食用油脂和蛋白质来源。我国是世界上最大的花生生产和消费国，每年用于食用或食品加工的花生约占总产量的40％。在欧美等发达国家花生的食用消费量更大，占花生总产量的90％以上。花生的口感和风味是影响食用花生品质的重要因素。研究表明，甜度、脆度、柔韧度、细腻度等是评价食用花生风味的主要指标，其中甜度是影响鲜食口感和烘烤风味的重要因素，相关系数达0.88。花生的甜度主要与其可溶性糖含量有关。花生籽仁中的可溶性糖主要包括葡萄糖、蔗糖和果糖，其中蔗糖含量约占可溶性糖总量的90％。当花生籽仁中蔗糖含量高于6％，其食用甜味明显，口感和风味俱佳。因此，培育高蔗糖含量的花生品种已成为食用花生品质改良的新目标，建立快速、高效、准确的蔗糖含量检测技术是加快育种进程的重要技术保障。[0003]目前，蔗糖含量的检测方法主要有间苯二酚法、菲林试剂比色法、高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱‑质谱法(GC‑MS)等，但这些方法都对种子具有破坏性，且费时费力、操作繁琐，还需要专业人员和昂贵设备，检测成本高。而近红外光谱检测技术具有成本低、无损、快速等优点，成为了许多育种家检测蔗糖含量的首选方法。花生也建立了相应的近红外检测蔗糖含量的方法，但是目前建立的方法至少需要10g花生种子作为样品，而育种家在选育新花生品种时，早