猪配合饲料多品质近红外光谱关键变量筛选与模型建立

目的基于饲料近红外光谱数据筛选影响猪配合饲料主要品质指标的关键波长变量,从而建立饲料品质无损快速定量校正模型,进而提高饲料品质无损快速检测效率。方法采集饲料样品近红外光谱数据并获取水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维参考值数据;剔除异常值后采用基于联合X-Y距离样本集划分法(sample set partitioning based on joint X-Y distance, SPXY)划分校正集和外部验证集;基于校正集数据采用蒙特卡罗-无信息变量消除-连续投影算法分别针对4个品质指标筛选25、20、15、10、5个关键变量,分别建立校正模型并对外部验证集进行预测。结果针对饲料水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维所选关键变量个数分别为15、25、15、15,模型维数分别为9、11、10、9,测定系数分别为0.8288、0.8605、0.9338、0.8327,校正均方根误差分别为0.17、0.81、0.31、0.22,交互验证均方根误差分别为0.19、0.93、0.34、0.23,相对预测性能分别为2.79、2.38、4.01、2.89。结论通过变量筛选结合外部验证结果表明,在保证模型准确度的前提下,所选关键变量数明显少于全谱变量数,可为提高饲料多品质无损快速定量检测工作效率提供一定的参考。     

法布里干涉近红外光谱仪测定烟草品质成分

法布里干涉近红外光谱仪是近年新出现的一种基于微机电制造技术的近红外光谱仪,具有高性能、重量轻、体积小、无移动部件等特点,非常适用于现场、在线分析。本研究采用Axsun便携型近红外光谱仪采集了148个烟草样品的近红外光谱,分别针对烟碱、总糖、还原糖、总氮和蛋白质建立了定量校正模型。结果表明,烟碱、总糖、还原糖、总氮和蛋白质的模型维数分别为9、5、7、7和6,决定系数（R2）分别为99.18%、93.68%、89.10%、98.24%和87.87%,校正集均方根误差（RMSEC）分别为0.11、1.03、1.27、0.05和0.44,验证集均方根误差（RMSEV）分别为0.18、1.06、1.32、0.08和0.53,相对预测性能（RPD）分别为6.03、3.41、2.59、4.37和2.10,外部验证集均方根误差（RMSEP）分别为0.28、0.88、1.56、0.11和0.42。F检验结果表明,各模型校正集及其外部验证集的预测值和化学值具有极显著的相关关系。本研究表明,Axsun便携型近红外光谱仪可以保证烟草成分定量校正模型的精度,实现近红外光谱分析向样品现场检测、田间作物现场分析等方面的进一步推广。     

Fabry—Perot干涉近红外光谱仪

文章主要从分光原理、加工技术和仪器性能3个方面介绍Axsun公司的Fabry-Perot干涉近红外光谱仪。     

法布里干涉近红外光谱仪定量测定大豆、玉米主要成分

采用Axsun近红外光谱仪采集40个大豆样品、46个玉米样品的近红外光谱,采用PLS算法分别建立大豆粗蛋白质、脂肪含量的定量校正模型和玉米粗蛋白质、脂肪、淀粉含量的定量校正模型。结果表明,大豆粗蛋白质、脂肪定量校正模型的模型维数分别为6、5,决定系数(R~2)分别为97.94%、93.66%,校正均方根误差(RMSEC)分别为0.40、0.36.交互验证均方根误差(RMSECV)分别为0.49、0.44,相对预测性能(RPD)分别为5.18、3.15;玉米粗蛋白质、脂肪和淀粉含量的定量校正模型的模型维数分别为4、4和6,R~2分别为90.15%、95.22%和87.81%,RMSEC分别为0.25、0.12和0.53.RMSECV分别为0.37、0.15和0.72,RPD分别为2.57、3.57和2.42。F检验表明,上述校正模型的预测值与化学值具有极显著的相关关系。研究结果表明,该仪器可以用于大豆、玉米主要成分定量现场快速测定。     

基于LVF-NIR的樱桃可溶性固形物含量无损速测模型的建立与优化

目的建立基于便携式近红外光谱仪的樱桃可溶性固形物含量无损快速定量检测模型,从而实现樱桃品质的无损快速检测。方法以北京通州产红灯樱桃、黄玉樱桃为研究对象,采用便携式线性渐变分光近红外光谱仪采集光谱数据,并采用折光仪测定其可溶性固形物含量;采用偏最小二乘回归结合全交互验证算法将光谱数据与可溶性固形物含量测定值建立定量校正模型,采用外部验证集对模型的预测性能做进一步测试。结果红灯樱桃可溶性固形物含量模型的R_C~2、RMSEC、R_(CV)~2、RMSECV、RPD分别为0.9194、0.79、0.8920、0.92、3.54,黄玉樱桃可溶性固形物含量模型的R_C~2、RMSEC、R_(CV)~2、RMSECV、RPD分别为0.8618、0.76、0.8246、0.86、2.70;两种樱桃可溶性固形物含量合并模型的R_C~2、RMSEC、R_(CV)~2、RMSECV、RPD分别为0.9125、0.81、0.8946、0.89、3.38。结论基于便携式线性渐变分光近红外光谱仪数据所建校正模型具有较好的准确度,可满足樱桃可溶性固形物含量的无损快速检测需求。     

基于数字光处理技术的梨可溶性固形物含量的无损速测研究

目的为降低近红外光谱仪器制造成本,将近红外技术推广到农业生产一线,检验自主集成水果品质无损快速分析仪实验样机性能。方法以北京大兴产黄金梨、园黄梨为例,利用基于数字光处理技术内核的实验样机采集数据,采用偏最小二乘回归结合全交互验证算法分别建立黄金梨、园黄梨以及两种梨的可溶性固形物含量定量校正模型,并采用外部验证集对模型预测性能做进一步验证。结果黄金梨、园黄梨以及两种梨的可溶性固形物含量模型的测定系数R~2分别为0.6136、0.6576、0.5105,RMSEC分别为0.71、0.79、0.87:交互验证测定系数R~2_(CV)分别为0.5332、0.5076、0.4193,RMSECV分别为0.78、0.96、0.95;外部验证集相关系数r分别为0.7239、0.6825、0.6550,RMSEP分别为0.83、1.03、0.94。结论基于数字光处理技术内核自主集成的水果品质无损快速分析仪器在梨可溶性固形物含量的无损速测以及降低仪器制造成本方面具有一定的应用潜力。     

Fabry-Pérot干涉近红外光谱仪

文章主要从分光原理、加工技术和仪器性能3个方面介绍Axsun公司的Fabry-Pérot干涉近红外光谱仪