莲藕成分的近红外光谱分析模型的建立

目的:应用近红外光谱技术和化学计量学方法直接测定莲藕的常规指标。方法:用傅里叶变换近红外光谱仪采集样品的近红外漫反射光谱,再用传统理化分析方法测得样品的各品质参数;采用偏最小二乘(PLS)法建立定标模型,并采用内部交叉验证法对模型进行检验。结果:分别建立了莲藕水分、粗纤维、质构和糖度的PLS模型,其中质构的PLS模型最理想,模型的相关系数大于0.97;莲藕粗纤维、糖度和水分的PLS模型的相关系数均大于0.88。结论:采用近红外光谱法可以实现莲藕品质指标的快速无损检测。     

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...     

近红外光谱法检测小麦粉中的水分含量

以化学法测定67个小麦粉样品的水分含量,利用波通DA7200型近红外光谱分析仪采集样品近红外光谱,选择合适的光谱区间及光谱预处理方法,采用偏最小二乘法(PLS)和留一法内部交叉验证方式建立定标模型.50个定标样品的近红外光谱经一阶导数预处理,由PLS法获得的定标模型决定系数(R2)为0.984 3.利用17个验证集样品进行外部检验,预测值与真实值之间的相关系数(R2)为0.984 8,预测集标准偏差(SEP)为0.092 9.近红外光谱法具有方便、快速、准确、无损、无污染的特点,应用于小麦粉水分的测定是可行的.     

基于近红外光谱技术的大米品质分析与种类鉴别

应用近红外光谱(NIRS)技术建立了大米食味品质分析与种类快速鉴别的方法。提取了102份粉碎后大米样品的近红外光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立了大米水分、蛋白质和直链淀粉定量分析模型,对模型预测结果的准确性进行了评价。预测模型的内部交叉验证决定系数(R2)分别为:0.992、0.9792和0.9736;内部交叉验证标准差(RMSECV)分别为:0.141、0.201和0.209;模型外部验证决定系数(R2)分别为0.9861、0.912和0.9373;外部验证标准差(RMSEP)分别为0.179、0.206和0.243。通过计算样品的近红外光谱图之间的欧氏距离来反映不同样品间的差异,对不同属性和不同产地的大米进行了定性聚类分析,种类识别准确率达到100%。结果表明,NIRS分析技术可以用于对大米品质和种类的快速无损检测。     

近红外光谱结合偏最小二乘法用于纯茶油中掺杂菜籽油和大豆油的定量分析

采用偏最小二乘法(PLS)建立了油茶籽油中掺杂菜籽油和大豆油的近红外光谱定量检测模型。配制不同比例(0～100%)的油茶籽油和菜籽油、油茶籽油和大豆油混合样品共256个,采集样品在10000～4000cm-1范围内的近红外透反射光谱,模型采用交互验证和外部检验来考察所建立模型的可靠性,不需进行任何光谱预处理,所建立的PLS模型相关系数为0.9997,训练集的交叉验证均方根误差(RMSECV)为0.504,预测集的预测均方根误差(RMSEP)为0.66。应用建立的模型对未知样品进行预测,并对预测值和真实值进行比较,在掺杂油含量为2.5%～100%之间范围内准确可靠,研究结果表明,采用近红外光谱技术可以实现纯茶油中菜籽油和大豆油掺杂量检测。     

近红外光谱法预测干辣椒辣度的影响因素分析

采用近红外光谱分析技术,对干辣椒辣度的校正模型的影响因素进行比较研究.高效液相色谱测定干辣椒样品中的辣椒碱和二氢辣椒碱含量,计算得到辣度,并用近红外光谱仪采集试样的近红外漫反射光谱,研究样品粒度、光谱波段和预处理方法及主成分数选择对校正模型的影响,采用偏最小二乘法(PLS)建立干辣椒样品的辣度评价的校正模型,并对模型进行预测.结果表明,样品粒度为0.1～0.4 mm,筛选出建模光谱波段为9000～4000 cm-1,预处理方法为移动平均平滑、归一化处理和多元散射校正处理,最适主成分数为8;在优化条件下所建立的近红外光谱预测模型效果最好.     

近红外光谱法测定金华火腿生产过程中的品质参数

以金华火腿为研究对象,采用傅里叶近红外光谱分析技术检测火腿生产过程中的品质参数.火腿样品经万能机粉碎,在AntarisⅡ傅里叶变换近红外光谱仪上扫描,获得其近红外光谱.参照国标法测定对应样本的过氧化值和水分含量,用Norris导数平滑滤波及一阶导数对光谱预处理,建立火腿过氧化值和水分含量的偏最小二秉(PLS)回归模型.其中过氧化值模型中样品预测值与实测值的相关系数r2=0.99091,预测均方差(RMSEP)0.436,平均相对标准偏差0.34％,与化学测定值无显著差异.水分含量模型中样品的预测值与实测值的相关系数r2= 0.93537,RMSEP为0.0184.本实验结果表明近红外光谱技术可快速检测金华火腿生产过程中的品质参数.     

哈姆林甜橙果实内在品质的可见-近红外光谱无损检测法

采用可见- 近红外漫反射光谱技术,结合偏最小二乘法,以不同时间采摘的哈姆林甜橙果实为样品建立其可溶性固形物、含酸量和VC 的无损检测数学模型,同时对不同光谱预处理方法和不同建模波段范围对模型的预测性能进行对比分析。结果表明：原始光谱在400～1000nm 波段的模型预测精度较高。经多元散射校正和5 点移动平均平滑预处理后,果实可溶性固形物含量的PLS 模型最好,校正集样品的相关系数为0.995RMSEC和RMSEP分别为0.026%、0.028%;预测集样品的相关系数为0.992。经多元散射校正和9 点移动平均平滑预处理后,果实含酸量的PLS 模型最好,校正集样品的相关系数为0.997,RMSEC 和RMSEP 分别为0.012%、0.013%;预测集样品的相关系数为0.997。经多元散射校正和9 点移动平均平滑预处理后,果实VC 含量的PLS 模型最好,校正集样品的相关系数为0.998,RMSEC 和RMSEP 分别为0.009%、0.009%;预测集样品的相关系数为0.999。可见由不同时间采摘的果实组成的样品集所建立的数学模型可以提高模型的预测精度,从而提高模型的适用范围。应用可见-近红外漫反射光谱检测哈姆林甜橙果实的内在品质可行。     

酸奶中非脂乳固体的近红外定量分析模型建立

采用偏最小二乘回归PLS建模算法,建立酸奶中非脂乳固体的近红外定量分析模型,并对模型进行验证评估。收集92组酸奶样品,并用漫反射方法采集得到近红外扫描光谱,光谱经过MSC、一阶导数、S-G平滑等预处理,选取波数范围6 000~10 000 cm-1,用PLS法建立得到了较优模型,其相关系数R为0.99078,均方根校正误差RMSEC为0.152,均方根预测误差RMSEP为0.330,性能指数PI为83.1。用此模型对25组酸奶样品进行了预测,预测效果较好。     

近红外光谱分析技术快速检测冰温贮藏牛肉品质

利用近红外光谱分析技术建立冰温贮藏牛肉品质的快速定量检测方法。采用近红外光谱技术建立近红外光谱的PH值、失水率、挥发性碱基总氮、色差值(L*/a*)的校正模型,能同时预测出牛肉样品的多项品质指标。结果表明:建立的校正模型相关系数都在0.70以上,校正模型的预测值与真实值决定系数均在0.90以上,具有较高的预测准确度。并且利用聚类分析的方法对不同贮藏阶段肉品近红外光谱的数据进行了分类处理,聚类分析结果证明,近红外反射光谱对牛肉的新鲜程度有着较好的分类结果。近红外光谱技术能够替代传统方法快速、非破坏地评价牛肉的肉品质及新鲜程度。     

基于近红外光谱的煎炸油极性组分定量分析模型构建

为了建立煎炸油中极性组分的快速检测方法,通过热处理和模拟煎炸方式,采集氧化程度不同的油样并用 国标法分析样品极性组分,采集样品近红外透射光谱,经光谱预处理,利用偏最小二乘法建立煎炸油极性组分定量 分析模型并对模型进行验证。结果表明：在波长范围为4 963～4 616、5 2 22～5 037 cm－1和5 688～5 499 cm－1,采 用一阶求导和Savitzky-Golay（7,5）平滑光谱处理,校正集相关系数为0.996 5,校正均方根差为1.84%,验证集R为 0.993 6,验证均方根差为1.92%,模型预测效果良好,利用近红外透射光谱测定煎炸油极性组分可行。     

近红外漫反射光谱法快速检测谷子蛋白质和淀粉含量

建立近红外漫反射光谱法测定谷子中的蛋白质和淀粉含量,提供一种快速、简便、无损的分析方法进行谷子品种资源鉴定和筛选。以191份山西核心谷子种质为材料,采用近红外漫反射光谱法建立谷子蛋白质和淀粉含量的快速检测模型。结果表明,采用一阶导数+矢量归一化光谱预处理,分别建立谷子蛋白质和淀粉含量的校正模型,模型的校正决定系数(R~2_(cal))分别为0.977 0和0.907 3,交叉验证均方根误差分别为0.203%和0.466%,外部验证决定系数(R~_(2val))分别为0.989 6和0.977 2,预测均方根误差分别为0.225%和0.368%。对于谷子蛋白质和淀粉的预测,化学法和近红外仪器法测定间无显著差异,近红外测定结果是准确可靠的。说明采用近红外漫反射光谱分析技术能够满足对谷子蛋白质和淀粉含量的检测。     

NIR光谱法测定烟草中棕榈酸、亚麻酸及亚油酸

为了快速检测烟草样品中的棕榈酸、亚麻酸及亚油酸含量,采用偏最小二乘法(PLS)将242个烤烟样品的近红外光谱(NIR)及其棕榈酸、亚麻酸、亚油酸含量GC测定值进行拟合,建立了校正模型,考察了光谱预处理方法和光谱谱区范围对模型的影响,并进行了内部交叉验证和模型精度检验及30个测试样品的外部验证。结果表明:①多元散射校正法和7502~5442.3,4427.9~4246.7 cm-1,一阶导数法和7502~5442.3,4601.5~4246.7 cm-1,矢量归一化法和8724.7~5438.5,4427.9~4246.7 cm-1谱区范围分别适合棕榈酸、亚麻酸、亚油酸模型;②3个模型的平均相对精度分别为98.41%,97.84%,98.84%;③3个模型的预测标准偏差均小于5%,且NIR预测值与GC测定值不存在显著性差异。NIR光谱法适合批量烟叶样品中棕榈酸、亚麻酸及亚油酸含量的快速分析。     

利用可见/近红外反射光谱无损检测小米的粘度

目的建立适用于小米粘度无损检测的可见/近红外反射光谱法。方法使用光谱仪获取小米在367～1020 nm波段范围内的漫反射光谱,采用多元散射校正法(multiple scattering correction,MSC)和一阶导数法(first derivation,1~(st)-D)对原始反射光谱进行处理,并且使用主成分分析确定最佳主成分数,建立小米粘度判别模型,使用全交叉验证法进行模型验证。结果使用原始反射光谱、MSC处理光谱和1~(st)-D处理光谱,分别提取了6、12和12个主成分,建立的峰值粘度模型RCV在0.86以上,对验证集的预测结果 Rp在0.82～0.86之间;而使用1~(st)-D处理光谱提取12个最优主成分,建立的模型可较好地预测小米粘度的破损值,RCV为0.8573,对验证集的预测结果 Rp为0.8309。结论该方法适用于小米粘度的无损检测,为小米加工品质的快速检测提供一定的理论支持。     

Predicting of intramuscular fat content in pork using near infrared spectroscopy and multivariate analysis

The potential of near infrared (NIR) spectroscopy combined with chemometrics methods was studied to rapidly detect intramuscular fat (IMF) content in pork. Near infrared diffuse reflectance spectra were recorded both with an FT-NIR and a USB4000 spectrometer. The data analysis was compared on different sample preparation, spectral range and spectra pretreatment. According to calibration statistics, best calibration for IMF showed R²_cal of 0.94, R²_val of 0.92, RMSEC of 0.233, RMSEP of 0.462 and RPD of 2.29. The prediction of IMF content for minced samples was more accurate than that for intact samples. The spectra obtained using FT-NIR contained much information correlating to the IMF content than the Vis-NIR spectra of USB4000. The results showed that NIR spectroscopy technique can be used to determine the IMF content in pork as a rapid, convenient, and feasible analysis tool.     

利用可见/近红外光谱判别干枣品种

目的利用可见/近红外反射光谱技术快速判别干枣的品种。方法使用光谱仪获取山西永和枣、山西板枣和新疆和田枣3种干枣在345~1100 nm波段范围内的漫反射光谱;分别使用多元散射校正(MSC)法和一阶导数法(1~(st)-D)和二阶导数法(2~(st)-D)对反射光谱进行预处理;对预处理光谱进行主成分分析,全交差验证法确定最佳主成分数量,提取主成分,结合马氏距离法和线性判别法建立品种判别模型,建立模型过程中使用全交叉验证法确定最佳主成分数,将模型应用于干枣的品种判别。结果可见/近红外反射光谱经过MSC处理后提取主成分建立品种预测模型对枣的品种判别结果最好,利用前4个主成分结合马氏距离法建立的判别模型和利用前5个主成分结合线性判别法建立判别模型,对于3个品种的枣的校正和验证判别准确率都达到了100%。结论可见/近红外反射光谱技术可以较好地判别干枣品种,本研究可为可见/近红外光谱技术在于枣品种和产地的快速鉴别和溯源中的应用提供一定的技术基础。     

近红外技术快速检测冷鲜羊肉品质的研究

目的建立近红外反射光谱法,结合偏最小二乘回归法对冷鲜羊肉进行快速无损检测。方法从农贸市场购买新冷鲜羊肉100批,通过分析一阶导和二阶导,S-G平滑(savitzky-golay,S-G)和Norris平滑方式建立羊肉的近红外光谱参数与样品的蛋白质、脂肪、水分含量之间的对应关系模型。结果蛋白质含量最优模型选择5981.72～5961.74 cm~(-1)波段,二阶导,S-G平滑方式,相关系数为0.9312,建模方差为0.803;脂肪含量最优模型选择5207-7362 cm~(-1)波段,一阶导,Norris平滑方式,其相关系数0.9157,建模方差为4.703;水分含量最优模型选择6800-9000 cm~(-1)波段,一阶导,Norris平滑方式,相关系数为0.9200,建模方差为0.039。结论所建立模型的精确度符合检测要求,为羊肉品质的分析测定提供了一种快速方便的检测方法 。     

基于有效波长选择的近红外光谱枸杞总糖含量快速检测

为建立枸杞总糖含量快速准确的检测方法,采用近红外光谱为检测手段,以114 个不同产区枸杞样品为研究对象。采用积分球漫反射模式采集样品近红外光谱,利用化学计量学方法确定光谱信息与总糖含量之间的关系,通过载重图法及相关系数法进行有效光谱选择,比较确定枸杞总糖光谱建模有效波段,建立枸杞总糖近红外光谱定量检测模型,并利用国标方法进行验证分析。结果发现：对全样品光谱进行Norris Gap Derivative求导预处理后,采用相关系数法选择8 700～4 000 cm－1波段进行建模。当主成分数为8时,建模效果较好,模型的校正集决定系数与验证集决定系数均高于0.91。结果表明,基于近红外光谱技术的枸杞总糖含量快速检测是可行的。     

近红外透射法快速测定大豆油中的含磷量

采用近红外光谱仪,通过光学处理、数据处理和改进偏最小二乘法(MPLS)建立了快速测定高含磷量(321～632 mg/kg)和低含磷量(0～297 mg/kg)大豆油的近红外(NIR)模型。结果表明:高含磷量和低含磷量大豆油定标方程的交互定标决定系数(1-VR)分别为0.988和0.974,定标决定系数(R2)分别为0.992和0.980,定标标准误差(SEC)分别为2.420和2.512,交互定标标准误差(SECV)分别为2.538和2.678;现有数据预测标准偏差(SEP)分别为2.602和2.683;该近红外法在生产加工过程中可快速准确检测大豆油中含磷量。