近红外漫反射光谱预测久保桃查溶性固形物初步实验研究

以150个久保桃果实为标准样品,20个果实为验证样品,研究近红外光谱漫反射技术预测久保桃内部可溶性固形物含量的方法.实验结果表明,一阶微分处理的光谱和化学值采用改进偏最小二乘法建立的预测模型具有较高的相关性,预测久保桃样品的可溶性固形物含量范围为10.2～13.2°Brix,其平均值为12.0°Brix,实测值与预测值偏差(bias)为-0.381,标准预测误差(SEP)为0.427,相关系数为0.701.预测结果表明,采用600～1848nm近红外漫反射光谱无损检测久保桃可溶性固形物是可行的.     

近红外光谱法预测面条中马铃薯泥含量模型的建立和应用

制作了已知含量的马铃薯泥面条170份,采集马铃薯泥面条的近红外吸收光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立并优化马铃薯泥含量预测模型。结果表明:吸收谱图扫描范围为9 403.6～5 446.2cm-1时,选择矢量归一化法预处理光谱,获得的含量预测模型预测能力好,模型的外部验证决定系数为0.956 4、预测均方根误差为3.73%,斜率为1.029,模型的相对分析误差为2.04。采用近红外光谱法建立的预测模型可以较好的预测未知面条样品中马铃薯泥的含量。     

近红外光谱法预测面条中马铃薯泥含量模型的

制作了已知含量的马铃薯泥面条170份,采集马铃薯泥面条的近红外吸收光谱,采用偏最小二乘法（PLS）建立并优化马铃薯泥含量预测模型。结果表明：吸收谱图扫描范围为9 403.6～5 446.2 cm^-1时,选择矢量归一化法预处理光谱,获得的含量预测模型预测能力好,模型的外部验证决定系数为0.956 4、预测均方根误差为3.73%,斜率为1.029,模型的相对分析误差为2.04。采用近红外光谱法建立的预测模型可以较好的预测未知面条样品中马铃薯泥的含量。     

基于近红外光谱技术的马铃薯全粉蛋白质无损检测

为了探索一种简捷、高效、快速、无损的马铃薯全粉品质的检测方法,近红外光谱技术被应用到马铃薯全粉蛋白质的无损检测研究中。以120个经过真空微波冷冻干燥技术处理的不同品种马铃薯为样品,进行光谱采集及相应的化学值测定,采用多元散射校正和SavitzkyGolay卷积平滑对1200~2400 nm波段范围内的原始光谱进行预处理,选取最优的预处理方法;运用主成分回归分析法与偏最小二乘回归系数分别选择特征波长,并根据蛋白质基团的特征光谱区间选取特征波段,建立全波段、特征波段和特征波长下的主成分回归和偏最小二乘蛋白质预测模型。结果为:经过多元散射校正处理后的光谱建模效果最好,且运用偏最小二乘回归系数选择特征波长建立的马铃薯全粉蛋白质校正和验证模型的相关系数和均方根误差分别为0.9693、0.2937和0.9779、0.3304,优于全波段和特征波段建立的模型。研究表明,采用近红外光谱技术对马铃薯全粉蛋白质的无损检测是可行的。     

近红外光谱法测定面粉的水分、脂肪、碳水化合物和蛋白质含量

应用近红外光谱技术结合不同的定量分析方法建立面粉4种组分的快速定量模型。国标法测定68种面粉样品的水分、脂肪、碳水化合物和蛋白质的含量,并采集其近红外漫反射光谱图。选取58个校正集和10个验证集样品,通过马氏距离法剔除异常样品后,对比17种光谱预处理方式所建立的基于全光谱的偏最小二乘法(partial least squares,PLS)定量模型效果,在最佳预处理方法的基础上,采用向后区间偏最小二乘法(Backward interval PLS,BiPLS)筛选特征光谱,进一步得到最佳定量模型。结果表明,所建立的模型校正集相关系数Rcv均大于0.9650,内部交叉验证均方根误差均小于0.328;验证集相关系数均大于0.9926,预测均方根误差均低于0.383。因此,模型具有较好的准确性和稳定性,能应用于面粉的多指标快速检测。     

近红外光谱法预测烟草中的纤维素含量

为了快速测定烟草中的纤维素含量,对1214个国产烤烟烟叶样品进行了近红外(NIR)漫反射光谱扫描及其纤维素含量的化学测定,而后根据这些烟叶样品的NIR光谱数据及其纤维素含量的化学测定数据,利用偏最小二乘法建立了烟叶纤维素NIR预测模型,并对建模参数和模型的预测效果进行了评价。结果表明:优化后,该NIR模型预测纤维素的决定系数为0.9649,实际预测的平均相对偏差<2%。该模型适合大批量烟叶纤维素含量的快速分析。     

基于近红外漫反射光谱技术的小麦蛋白质含量检测

收集来自国内3个主要小麦生产省份的小麦样品共73份,应用近红外光谱漫反射技术结合化学计量学方法建立小麦蛋白质含量的近红外光谱定量模型,并对模型的稳定性和可靠性进行评价。结果表明,光谱预处理的最佳条件为:Savitzky-Golay平滑+一阶导数处理,使用偏最小二乘法(Partial least square,PLS)建立模型,校正集(Rc)和预测集相关系数(Rp)为0.936和0.925,校正集均方根误差(RMSEC)和预测集均方根误差(RMSEP)分别为0.23和0.28,表明模型准确可靠,可应用于小麦蛋白质含量的快速无损检测。     

葛粉掺假的近红外漫反射光谱快速检测

研究葛粉中掺假红薯淀粉和马铃薯淀粉的近红外漫反射光谱快速检测方法。采集样品的近红外漫反射光 谱,采用主成分回归和偏最小二乘法建立校正模型,并对比光谱预处理方法和光谱建模区间对模型的影响。结果表 明,采用偏最小二乘法建模,光谱采用标准正态变量变换预处理,光谱区间选择在962～1 389 nm时,模型预测效 果最佳,外部验证预测相关系数（RP 2）达0.994 5,均方根误差2.298 7%,相对分析误差13.56,平均回收率99.89% （n=9,RSD=2.96%）,这表明近红外漫反射技术能对葛粉中掺假红薯淀粉和马铃薯淀粉进行有效检测。     

基于近红外光谱技术快速检测稻谷水分含量

目的:建立一种无损、快速高效的稻谷水分含量检测方法。方法:研究收集了不同年份的稻谷样品161份,运用近红外光谱结合化学计量学方法,通过剔除异常光谱和光谱预处理,采用偏最小二乘法建立稻谷水分含量预测模型。结果:采用主成分分析结合马氏距离的方法剔除异常光谱样品15个,最佳的光谱预处理方式为消除常数偏移量。训练集建立的预测模型(R_CAL²)为0.9943,模型标准偏差(RMSEC)为0.21%,模型交叉验证决定系数(R_CV²)为0.9936,模型交叉验证标准偏差(RMSECV)为0.32%,表明预测模型交叉验证预测样品水分含量准确度高。用验证集样品检验预测模型,模型验证集验证决定系数R 2 VA L为0.9801,模型验证集验证标准偏差(RMSEP)值为0.36%,相对分析误差(RPD)值为7.14,表明预测模型对未知样品的预测准确度高。验证集样品实测值与预测值均值方程T检验结果P值(双侧)为0.879,验证集样品实测值与预测值之间差异不显著,表明预测模型的预测结果可信度高,验证集样品预测值与实测值的误差在±1%,且90%以上的验证集样品其预测值与实测值的误差都在±0.5%以内。结论:建立的稻谷水分预测模型可以实现收储稻谷的无损、快速、准确检测。     

基于近红外光谱无损快速检测面粉品质的研究

提出一种基于近红外光谱技术结合偏最小二乘法对面粉品质进行无损快速检测的方法．配制含滑石粉的面粉样品30个，采集样品在12500～4000cm^-1范围内的近红外漫反射光谱，选择最优的光谱预处理方法和光谱范围，采用偏最小二乘法（PLS）建立定量分析模型．结果表明所建定量分析模型的相关性能比较高，预测相关系数和预测均方根误...     

基于可见-近红外光谱技术对市售紫薯粉的品质评价

目的建立可见-近红外光谱法结合偏最小二乘回归法对市售紫薯粉的品质进行评价。方法以市售紫薯粉为研究对象,对其原始光谱进行S-G 9点卷积平滑(savitzky-golay smoothing,S-G)、标准正态变量变换(standard normal variable transform,SNV)预处理,建立碘蓝值、花青素以及水分含量的偏最小二乘模型。结果花青素模型校正集和预测集的相关系数分别为0.9750和0.9461,均方根误差分别为0.1052 mg/g和0.1918 mg/g;碘蓝值模型校正集和预测集的相关系数分别为0.9687和0.9673,均方根误差分别为7.0256和7.1848;水分含量校正集和预测集的相关系数分别为0.9397和0.9219,均方根误差分别为0.5589%和0.5965%。结论基于可见-近红外光谱技术可以实现对市售紫薯粉的花青素、碘蓝值以及水分含量的快速无损检测,对市售紫薯粉的品质评价提供理论参考。     

基于可见-近红外光谱的生鲜紫薯食味品质快速无损检测

目的建立可见-近红外光谱法快速无损检测生鲜紫薯的熟化黏度和甜度,并对其食味品质进行评价。方法以生鲜紫薯为研究对象,用竞争性自适应加权算法(competitive adaptibe reweighted sampling,CARS)筛选出生鲜紫薯预处理后的光谱数据的特征波长,再用偏最小二乘法(partial least square,regression,PLS)建立了生鲜紫薯熟化峰值扭矩和可溶性糖含量的定量预测模型。另外,选取12个生鲜紫薯根据划分分值区间法对紫薯食味品质进行评价。结果生鲜紫薯峰值扭矩模型预测集的相关系数r为0.9195,均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.0526 Nm;可溶性糖含量模型的预测集的相关系数r为0.9515,RMSEP为0.3100 mg/g。结论基于可见-近红外光谱技术可以对生鲜紫薯食味品质进行初步快速无损评价,为鲜食性紫薯品质评价提供理论参考。     

椰子粉中蔗糖和葡萄糖添加量的快速检测

以椰子原粉为原料,分别添加蔗糖和葡萄糖形成一系列含糖量梯度(2.5%~80%)的椰子粉样品。分别运用红外光谱和近红外光谱技术,利用偏最小二乘法(PLS)建立椰子粉中添加蔗糖和葡萄糖含量的模型,并进行校正、交叉验证和预测。结果显示:蔗糖的红外和近红外模型的校正、交叉验证、预测的相关系数R_C2、R_CV2、R_P2分别为0.8752、0.8501、0.8401和0.9888、0.9868、0.9856。葡萄糖的红外和近红外模型的校正、交叉验证、预测的相关系数R_C2、R_CV2、R_P2分别为0.8708、0.8500、0.8708和0.9569、0.9503、0.9572。结果表明:利用红外光谱数据和近红外光谱数据建立的椰子粉蔗糖和葡萄糖含量的模型良好,预测值与真实值接近。说明利用红外光谱技术和近红外光谱技术快速检测椰子粉中添加蔗糖和葡萄糖含量的方法是可行的,且相比之下,利用近红外光谱数据建立的模型更优良,预测更准确。     

Infrared spectroscopy technique for the nondestructive measurement of fat content in milk powder

The aim of this study was to investigate the potential of the infrared spectroscopy technique for nondestructive measurement of fat content in milk powder. Fat is an important component of milk powder. It is very important to be able to detect the fat content in milk powder using a rapid and nondestructive method. Near and mid infrared spectroscopy techniques were used to achieve this purpose. Least-squares support vector machine (LS-SVM) was applied to developing the fat-content prediction model based on the infrared spectral transmission values. The results based on LS-SVM were better than those of back-propagation artificial neural networks. The determination coefficient for prediction of the results predicted by the LS-SVM model was 0.9796 and the root mean square error was 0.836708. It was concluded that infrared spectroscopy technique could quantify the fat content in milk powder rapidly and nondestructively. The process is simple and easy to operate. Moreover, the prediction results were compared between near infrared and mid infrared spectral data. The results showed that the performances of model with both mid infrared and near infrared spectral data were a little worse than that of the whole infrared spectral data. The results could be beneficial for designing a simple and nondestructive spectral sensor for the quantification of fat content in milk powder.     

基于近红外光谱的大鲵肉粉掺伪鉴别及纯度检测

利用近红外光谱技术进行大鲵肉粉的掺伪鉴别及纯度检测。分别采集大鲵纯肉粉、掺入江团鱼肉粉、草鱼肉粉和土豆淀粉的掺伪大鲵肉粉（各40 个样本,4 类共160 个样本）的近红外光谱图。原始光谱经光谱预处理后,利用偏最小二乘-判别分析（partial least square-discriminant analysis,PLS-DA）法分别建立2分类（纯样和掺伪样）和4分类（纯样、掺江团鱼样、掺草鱼样和掺淀粉样）的定性判别模型,利用偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）分析法分别建立3 类掺伪大鲵肉粉的纯度定量校正模型。结果表明,PLS-DA定性模型中,经一阶导数＋多元散射校正光谱预处理后,所建2分类和4分类模型性能均为最佳,校正集和预测集的预测准确率均为100%;PLSR定量模型中,大鲵肉粉掺江团鱼肉粉、大鲵肉粉掺草鱼肉粉和大鲵肉粉掺土豆淀粉模型的校正集相关系数（Rc2）分别为0.990 6、0.986 4和0.993 3,校正集的均方根误差分别为1.14%、1.39%和0.88%;测试集的相关系数（Rp2）分别为0.994 4、0.992 4和0.990 8,测试集的均方根误差分别为0.83%、0.89%和1.22%。运用近红外光谱技术结合化学计量学方法能够对大鲵肉粉进行掺伪鉴别及纯度检测。     

马铃薯米粉与纯米粉品质的分析比较

本文选用早籼米,采用传统工艺即挤压技术干法生产制作米粉。在传统工艺的基础上,添加马铃薯雪花粉作为米粉品质改良剂,生产制作不同马铃薯雪花粉含量的马铃薯米粉。以纯米粉和不同马铃薯雪花粉添加量制成的马铃薯米粉为研究对象,从复水特性、蒸煮特性、营养成分和感官评定四个方面对纯米粉和不同马铃薯雪花粉含量米粉的品质进行分析比较。并将不同马铃薯雪花粉添加量的马铃薯米粉进行比较,确定了马铃薯米粉中马铃薯雪花粉的最佳添加量。结果表明:马铃薯米粉的品质优于纯米粉的品质,马铃薯雪花粉的最佳添加量为40%,采用传统工艺生产制得的马铃薯米粉复水速率快、蒸煮损失率低、断条率低、营养成分和矿物质含量更丰富。本文可以为工业生产提供理论基础,也可以为消费者选择马铃薯米粉提供选择依据。     

基于近红外漫反射光谱的面包老化过程中非冻结水含量无损检测

目的 建立一种基于近红外光谱技术快速无损测定面包老化过程中的非冻结水含量的方法。方法 应用近红外漫反射光谱技术采集新鲜面包在放置2h、2d、3d、4d、5d、6d、7d时的光谱，对比导数、S-G平滑(Savitzky Golay smooth)、标准正态变量变换(Standard normal variable transformation，SNV)及多元散射校正(Multiplicative scatter correction，MSC)预处理方法，利用偏最小二乘回归法(Partial least square regression，PLSR)和多元线性回归法（Multiple Linear Regression，MLR）建立面包老化过程中的非冻结水含量的预测模型，并对比两种模型预测结果。结果 利用PLSR建模相较MLR建模结果较好，建立的模型预测结果较好，模型的校正集相关系数（Rc）和均方根误差（RMSEC）分别为0.9386和0.0236 , 验证集相关系数（Rv）和均方根误差（RMSEP）分别为0.9271和0.0245。结论 通过近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立面包老化过程中的非冻结水含量模型可作为面包老化过程中的非冻结水含量无损快速测定的可行性方法，其含量变化可以有效预测面包老化，为面包老化的无损检测提供了新的可行方案。     

生鲜紫薯花青素等多品质参数的可见-近红外快速无损检测

基于实验室自行搭建的可见-近红外光谱系统,以市售生鲜紫薯为研究对象,探讨其花青素、可溶性固形物（soluble solid contents,SSC）以及总糖（total sugars,TS）的同时快速无损检测方法。对紫薯原始光谱进行SG（Savitzky-Golay）平滑、标准正态变量变换以及一阶求导预处理,然后用偏最小二乘回归法进行建模分析。对于花青素和TS,经SG平滑结合一阶求导预处理的模型预测效果最佳;对于SSC,经SNV预处理的模型预测效果最好。针对紫薯各参数最佳预处理光谱采用竞争性自适应加权算法进行波长筛选,再次建立模型。花青素模型预测集的相关系数为0.942 1,预测均方根误差（root mean square error of prediction,RMSEP）为0.225?9?mg/g;SSC模型预测集相关系数为0.943?1,RMSEP为0.878?7?°Brix;TS模型预测集的相关系数为0.925?3,RMSEP为0.244?3%。结果显示,利用可见-近红外光谱可以实现对生鲜紫薯的花青素、SSC以及TS的同时快速无损检测,对生鲜紫薯品质的快速无损检测分选有着重要的实用意义。     

近红外光纤光谱法快速检测葡萄酒中酒精度

目的 构建近红外光纤传感检测系统,结合近红外光谱分析技术和化学计量学,对葡萄酒中酒精度进行快速检测.方法 以葡萄酒为研究对象,构建近红外光纤传感检测系统,分别使用偏最小二乘法和主成分回归对葡萄酒中酒精度进行近红外光谱分析,进行模型参数的比较.采用国标GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中气相色谱法...     

基于近红外光谱法的桑蚕丝接枝率快速定量测定

为解决蚕丝经化学接枝增重处理后,接枝率难以直接测定以及现有的热分析法检测耗时长、不适用于批量化快速检测等问题,提出了采用近红外光谱技术对蚕丝接枝率进行快速测定的方法。应用近红外光谱法结合化学计量学软件,选择偏最小二乘法,从光谱预处理、最佳主因子数选择以及建模谱区选择3个方面优化建立甲基丙烯酰胺接枝蚕丝的接枝率预测模型,得到所建模型的内部预测准确率为91.03%。使用19个已知参比值但未参与建模的样本对模型的稳健性进行验证,对预测值和参比值进行配对t检验,在给定显著水平α为0.05条件下,模型预测结果与称重法测试结果不存在显著性差异。结果表明,近红外光谱技术可为蚕丝接枝率的定量测定提供一种快速有效的分析方法。