基于近红外光谱的大米蛋白质含量快速检测

针对国标化学检测方法耗时耗力、成本昂贵的问题,分析了近红外光谱（NIRS）结合化学计量学进行大米蛋白质含量检测的可行性。基于变量选择、特征提取和非线性建模的策略,将反向区间偏最小二乘（BiPLS）与主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM）相结合,构建了BiPLS-PCA-SVM模型,用于提高蛋白质回归模型的性能。在BiPLS-PCA-SVM模型中,将蒙特卡罗交叉验证与预测残差平方和相结合进行最佳主成分个数的选择,通过遗传模拟退火算法对模型参数进行优化。为了评估BiPLS-PCA-SVM模型的性能,建立了Full-PLS、BiPLS和BiPLS-SVM 3种模型,并系统分析了上述模型的预测精度和鲁棒性。BiPLS-PCA-SVM模型在预测蛋白质含量方面显示的性能高于其他模型,使用最佳主成分和优化后的SVM参数建立的模型具有更高的鲁棒性和准确性。对于BiPLS-PCA-SVM模型,验证集的决定系数、均方根误差和剩余预测偏差分别为0.928 9、0.196 7%和4.024 6。结果表明,NIRS与BIPLS-PCA-SVM模型相结合,可作为替代策略实现大米中蛋白质含量的快速检测。     

基于高光谱成像系统的纺织品成分定性鉴别

针对目前对纺织品成分鉴别快速、无损、在线检测的需求,提出了一种以高光谱成像系统结合化学计量学方法鉴别纺织品成分的方法。以常用的10类纺织品为鉴别目标,分析比较了数据预处理及样本集挑选方法的优劣,建立偏最小二乘法判别分析模型进行鉴别,最终提出高光谱成像系统进行纺织品成分定性鉴别的技术路线。研究结果表明：一阶导数处理能消除由纺织品加工工艺和测试条件等因素造成的基线漂移现象,提高鉴别模型的泛化性能,降低训练样本代表性的要求;通过所建立的判别分析模型,经过不同加工工艺的纺织品均能得到鉴别,且鉴别准确率达到96.78%,证实了高光谱成像技术应用于纺织品成分定性鉴别中的可行性。     

冷鲜羊肉品质的高光谱成像无损检测

利用400¹000 nm可见近红外高光谱成像系统对冷鲜羊肉蛋白质含量、嫩度、p H进行无损检测研究。采集冷鲜羊肉表面的高光谱散射图像,提取样本感兴趣区域的反射光谱曲线获得原始数据。先对原始光谱预处理并建立偏最小二乘回归（PLSR）模型,优选最佳预处理方法,后采用正自适应加权算法（CARS）和连续投影算法（SPA）提取特征波长,建立不同特征波长下各品质参数的PLSR预测模型。结果表明:利用原始光谱建立的冷鲜羊肉蛋白质、嫩度和p H的PLSR模型均优于经过光谱预处理所建PLSR模型;在不同波长下建立预测模型,OS-PLSR光谱模型对冷鲜羊肉蛋白质含量预测效果最佳,Rp=0.869,RMSEP=0.097;建立的SPA-PLSR光谱预测模型对p H预测效果理想,Rp=0.958,RMSEP=0.067;CARS-PLSR光谱预测模型对嫩度的预测能力较高,Rp=0.862,RMSEP=0.706。研究表明:利用可见近红外高光谱技术对冷鲜羊肉品质进行快速无损检测是可行的。      

高光谱成像技术检测肴肉新鲜度

建立阿胶中马和驴成分高特异、高灵敏的实时荧光聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）检 测方法。选择马和驴线粒体基因tRNA-Thr及D-loop区为靶序列,设计合成特异引物,通过普通PCR和实时荧光PCR 检测,结果表明,这两对引物能够准确检测阿胶或动物胶中马和驴成分。     

基于高光谱成像技术的大米溯源研究

利用高光谱成像技术提取大米的光谱信息进行大米产地溯源研究。采用X-Y距离样本集算法（SPXY）进行训练集和测试集的划分,将1 000颗大米样本中800个为训练集,剩下200个为测试集。并采用主成分分析（PCA）法提取相关性较强的主成分光谱信息,进行数据降维。基于主成分分析法提取前4个主成分,并在贡献率最高的第4主成分基础上,结合支持向量机算法（SVM）建立大米产地溯源预测模型。研究得出训练集准确率可达96%,测试集平均准确率为79%。通过训练集和测试集的实验结果表明,高光谱成像技术可以对大米产地进行溯源,为大米产地快速、无损检测提供了一定思路和参考。     

基于NIR高光谱成像技术的滩羊肉内部品质无损检测

利用近红外高光谱成像技术对滩羊肉蛋白质和脂肪含量、pH值进行无损检测研究。通过高光谱系统(900~1700 nm)采集69个羊肉样本信息,先对全波段下的原始光谱和预处理后光谱建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,对比优选出最佳预处理算法,后采用PLSR的加权β系数法提取特征波长,建立特征波长下各品质参数的PLSR模型,分析预测效果。结果表明:羊肉蛋白质、脂肪含量、pH值最佳预处理方法为基线校准(Baseline)、多元散射校正与S-G卷积平滑结合算法(MSC+SG)和原始光谱;利用特征波长建立预测模型,决定系数(RP2)分别为0.83、0.86和0.72,预测均方根误差(RMSEP)为0.57、0.09和0.12,可替代全波段建模。利用近红外高光谱成像技术对羊肉内部品质进行快速无损检测是可行的。     

NIR高光谱成像技术联用SPA算法 快速检测五花肉的过氧化值

利用近红外(NIR)高光谱成像技术结合连续投影算法(SPA)快速、无损检测五花肉的过氧化值。通过高光谱成像系统采集样品的光谱图像,提取其反射光谱信息,经过基线校正(BC)、高斯滤波平滑(GFS)、中值滤波平滑(MFS)、卷积平滑(SGS)、移动平均值平滑(MAS)、标准正态变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)七种预处理后,利用偏最小二乘(PLS)建立预测模型。使用SPA筛选最优波长,重新预算,构建优化的PLS模型和多元线性回归(MLR)模型。结果显示,经过BC预处理(R_P=0.960,RMSEP=5.15×10^-4g/100 g)和原始数据RAW(R_P=0.960,RMSEP=4.89×10^-4g/100 g)的全波段PLS模型(F-PLS)预测过氧化值效果较好。优化结果显示,RAW的MLR模型(R_P=0.968,RMSEP=4.12×10^-4 g/100 g)预测效果更好。研究表明,NIR高光谱成像技术联用SPA算法可潜在实现对五花肉过氧化值的快速无损检测。     

基于太赫兹时域光谱的大米品种识别研究

为实现大米品种的准确鉴别,提出一种基于太赫兹时域光谱（Terahertz Time-Domain Spectroscopy, THz-TDS）技术的大米品种识别方法。利用标准差（Standard Deviation, SD）和区间偏最小二乘（Interval Partial Least Square, iPLS）选取0.53~1.21 THz波段的吸收光谱信息作为分类模型的输入数据,再采用决策树模型（Decision Tree, DT）对四种大米吸收光谱进行分类识别,并在模型训练过程中结合网格搜索算法寻找模型最优参数。为增加实验对比度,分别使用逻辑回归模型和支持向量机模型进行对比实验,其模型分类准确率分别为80.75%和88.75%。实验结果表明,太赫兹时域光谱技术结合SD、iPLS和DT方法可以实现大米品种的准确识别,准确率可达95%,为农产品品种识别提供了一种新的鉴别方法。     

基于拉曼光谱的大米快速分类判别方法

以拉曼光谱技术为手段,结合化学计量学方法,对来自黑龙江、江苏、湖南3个产地共123份大米样品的光谱数据进行采集,并对得到的拉曼图谱进行主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLSDA),建立大米快速分类判别方法。应用主成分分析对不同种类、产地和品种的大米进行粗分类鉴别;选择不同种类、品种和产地的稻米样本建立相应的偏最小二乘判别分析模型,其中2/3的样本作为建模训练集,1/3的样本作为建模校正集,按照种类、产地、品种建立的模型其训练集样本正确判别率均为100%,校正集样本正确判别率分别为100%,100%,94.12%。因此,研究所建立的拉曼光谱技术结合化学计量学方法可以快速、有效地鉴别大米种类、品种及产地。     

基于高光谱成像技术的梅河大米产地确证因子研究

为探究吉林省梅河大米的产地确证因子,本研究采用空间网格布点法对吉林省梅河口市地理标志大米进行样本采集。通过梅河大米的高光谱信息和蛋白质、直链淀粉、棕榈酸、油酸、亚油酸、脂肪酸含量进行光谱特征波长提取、相关性分析和产地判别。结果表明,梅河大米的理化指标具有明显的产地特征,高光谱九个特征波长TB_1～TB_9(455、515、583、615、621、776、874、923、942 nm)与上述六个指标呈现显著相关性。利用高光谱九个特征波长对梅河大米与柳河县大米进行SPSS判别分析,整体正确率为95%。SIMCA偏最小二乘法建立的模型可以将梅河大米样品与柳河县大米样品进行区分。说明梅河大米高光谱九个特征波长可作为其产地确证因子。     

不同气候生态型籼稻糙米粗蛋白含量光谱估测模型研究

为探究气候生态型存在差异的籼稻品种光谱响应规律及其对粗蛋白含量估测模型的影响,本研究利用2019年长江中下游籼稻联合区试实验,采集了不同气候生态型籼稻籽粒反射光谱及糙米粗蛋白含量数据,分析了稻谷原始及一阶微分光谱与糙米粗蛋白含量的相关关系,建立了基于最优光谱指数、全波长和特征波长的籼稻粗蛋白含量的PLSR、PCR和SMLR估测模型,并用R2、RMSE评价模型精度。研究发现,籼稻籽粒光谱反射率随着粗蛋白含量的升高而降低,呈现出中籼稻>晚籼稻>早籼稻的规律;在以原始及一阶微分任意两波长构建的DSI、NDSI和RSI最优光谱指数模型中,PLSR模型效果较好,建模集R2c、RMSEc分别为0.841、0.507%,验证集R2v、RMSEv分别为0.810、0.542%;在全波长模型中,建模效果表现为PLSR>SMLR>PCR,以原始光谱建立的PLSR模型效果最好,建模集R2c、RMSEc分别为0.867、0.464%,验证集R2v、RMSEv分别为0.856、0.472%;特征波长模型中,一阶微分构建的模型优于原始光谱,尤以基于一阶微分光谱建立的PLSR模型稳定性更好,建模集R2c、RMSEc分别为0.842、0.506%,验证集R2v、RMSEv分别为0.823、0.523%。结果表明PLSR模型适用于不同气候生态型籼稻品种间的粗蛋白含量光谱估测。     

水稻籽粒蛋白质含量的高光谱估测研究

探索不同高光谱模型估测水稻籽粒蛋白质含量的精度,对于快速、无损、准确地监测水稻籽粒品质具有重要意义.在浙江省海宁市晚稻收获期同步采集了水稻籽粒光谱反射率与蛋白质含量数据,并分别对获取的数据进行了单波段相关分析、植被指数回归分析、神经网络模拟.通过分析得出以下结论:(1)水稻籽粒光谱反射率、微分光谱与对应的蛋白质含量密切相关.其中,在蓝光、红光和近红外处光谱反射率与水稻籽粒蛋白质含量的相关系数和确定性系数稳定且较高,而微分光谱与水稻籽粒蛋白质含量之间的相关系数和确定性系数变化较大,在500～750 nm间则相对稳定;(2)5种植被指数和水稻籽粒蛋白质含量均密切相关.线性模型的预测值与实测值之间的相关系数在0.44～0.55之间,均方根差在0.46～0.79之间;(3)神经网络模型可以容纳更多的相关波段参与水稻籽粒蛋白质含量的估算,实测值与预测值的相关系数高于其他模型,而均方根差低于其他模型,可以用于快速无损检测水稻籽粒蛋白质含量.     

转Bt基因水稻种子中Bt蛋白含量测定方法的研究

采用ELISA技术检测转Bt基因水稻中Bt蛋白的含量,判断水稻样品中是否含有转基因成分。利用研磨、酶标、孵育等技术对样品进行前处理。采用阳性质控物浓度等倍稀释方法,建立标准曲线,相关系数为0.997 4。用一系列不同转基因含量的标准基体材料,分析方法的最低检测限,灵敏度达0.1%。通过对我国进入生产性试验的转Bt基因水稻品系TT51-1和科丰6号的测试,表明该方法与普通PCR方法真实性和灵敏度一致,可以广泛应用于转Bt基因水稻及其粗加工产品的转基因成分检测。为转基因生物安全监管和安全性评价提供技术支撑。     

粳稻蛋白质与蒸煮食味品质的关系

采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)对直链淀粉含量相近而蛋白质含量差异较大的水稻籽粒及米饭粒的显微结构进行观察,研究蛋白质与蒸煮食味品质的关系。结果表明:通过感官评价和测定快速黏度分析(RVA)特征谱,确定越光、m90、m119的食味品质随蛋白含量的升高而逐渐降低;SEM、CLSM观察糙米横断面,高蛋白含量的m119的大量蛋白体以近似于蜂窝状包围在复合淀粉粒的周围;CLSM观察浸水籽粒的掰断面,蛋白含量不同的品种的掰断面粗糙度也有区别,蛋白含量越高,掰断面越粗糙,即吸收水分少,反映了蛋白质对大米吸水性的影响;SEM、CLSM观察米饭的显微结构,发现高蛋白品种m119的大量蛋白体包围在复合淀粉粒周围,限制了淀粉的吸水糊化,导致蒸煮食味品质的降低。     

表面活性剂处理降低稻米淀粉蛋白质含量

以稻米为原料,采用表面活性剂十二烷基磺酸钠降低稻米淀粉蛋白质含量.结果显示:提取稻米淀粉的最佳工艺条件是十二烷基磺酸钠质量分数为0.5%,液固比为1:6,浸泡时间为2 h,蛋白质质量分数为0.5%,淀粉提取率为74.5%.     

米渣浓缩蛋白酶法增溶机理初探

从酶反应动力学的角度讨论了不溶性的米渣浓缩蛋白（RDPC）增溶机理，包括：一部分溶解的蛋白酶与不溶性米渣浓缩蛋白（RDPC）吸附，使不溶性蛋白增溶，另一部分溶解的蛋白酶用来断裂由不溶性蛋白增溶后，溶解于溶液中的片段；反应产物对酶活力的抑制；补加底物的增溶说明了反应体系中有大量溶解的游离态酶没有得到充分利用，同时提示可以用固定化酶的方法来减少产物（低分子量肽段）对酶活力的抑制；动力学反应的初速率方程式为：V0=k2X1mK1[E]0[S]0/1＋K1[E]0＋K1[S]0X1m=0.8859×[E]0[S]0/1＋6.3027[E]0＋0.03590[S]0水解产物的凝胶过滤显示，碱性蛋白酶（Alcalase）降解不溶性组分（Pr）有可能符合“Zipper Reaction”模型。     

大米蛋白研究进展

本文从开发利用蛋白质的角度，介绍了近年来国内外在大米蛋白结构、性质、功能及开发方面的研究进展。指出大米蛋白中有大量-s-s-的存在，大米蛋白及其水解物不仅具有重要的营养功能、适宜的食品加工性能，还具有潜在的医疗保健作用，它是宝贵的蛋白资源。开发利用大米蛋白具有重要意义。     

米糠与米糠蛋白质的开发与利用

米糠是一种廉价、低利用率但营养丰富的稻米加工副产品 .米糠中的蛋白质是一种低过敏性、高生物效价的优质植物蛋白质 .从植物原料中提取蛋白质通常使用碱法提取 ,而酶法提取则能更好地保证米糠蛋白质的营养价值 .米糠蛋白质作为一种新型蛋白质资源 ,可直接用于改善食品的营养和质构 ,也可用于生物活性肽的生产 .     

基于PLSR的不同品种糯米粽子感官品质的预测模型分析

以20种糯米为原料包制成粽子,利用PLSR分别建立全质构分析(TPA)和理化特性对粽子感官品质的预测模型.结果 表明,TPA能预测5个感官指标,对咀嚼黏性和目测黏性的预测效果最佳,R2 ＞0.9,且RMSEE较小.其次是硬度(R2=0.89,RMSEE=0.33)和咀嚼性(R2 =0.80,RMSEE=0.67).糯米...