一種近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種糖含量的方法，具體設(shè)及一種近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近紅外光譜（Near Infrared Reflectance Spectroscopy, NIRs)分析技術(shù)是通過 被分析物質(zhì)中的含氨基團(tuán)如OH、CH、畑、SH、PH等在近紅外區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)有特征吸收，利用計(jì) 算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代數(shù)學(xué)，對(duì)掃描測試樣品的光學(xué)數(shù)據(jù)作一系列的分析處理，最后完成該樣品 有關(guān)成分的定量分析任務(wù)。幾乎所有的有機(jī)物在近紅外區(qū)都有特征吸收信號(hào)，可W同時(shí)測 得樣品主要成份的含量。目前此項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、石化、食品、醫(yī)藥、紡織等 領(lǐng)域，由于它具有不破壞樣品、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，通常又被稱為非破壞分析法，該項(xiàng)技術(shù)是 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及生物科學(xué)中極有發(fā)展前途的一種新技術(shù)。
[0003] 利用近紅外測定物質(zhì)的成分具有無損、快速、可靠、精確的特點(diǎn)，在飼料、谷物品質(zhì) 快速測定、目標(biāo)物的篩選方面得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在水分、蛋白、纖維素、灰分、脂肪、氨 基酸等化學(xué)成分定量測定中有較快的發(fā)展，國內(nèi)外有很多文獻(xiàn)報(bào)道。在蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)評(píng) 價(jià)方面，金同銘等用近紅外光譜法非破壞性檢測了西紅柿中庶糖、葡萄糖、果糖、巧樣酸、蘋 果酸、班巧酸、抗壞血酸等營養(yǎng)成分，與高效液相色譜法相比，近紅外光譜法有相似的準(zhǔn)確 性和精度。金同銘等還用該法檢測南瓜的胡蘿h素和維生素EW及蘋果，草替中的庶糖、葡 萄糖、果糖和蘋果酸，結(jié)果都表明近紅外光譜分析法可滿足實(shí)際應(yīng)用所需的測定精度。
[0004] 西瓜是一種世界性的園藝作物，當(dāng)今世界第五大水果。如何評(píng)價(jià)西瓜品質(zhì)是一個(gè) 復(fù)雜的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，本發(fā)明方法具有方 便、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，
[0006] 一種近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，包括如下步驟：
[0007] (1)將西瓜樣本進(jìn)行預(yù)處理：取西瓜的可食部分作為西瓜樣本進(jìn)行干燥后得到干 粉樣本；
[000引 （2) HPLC分析所述干粉樣本；
[0009] (3)近紅外光譜分析所述干粉樣本并采集光譜：先選取校正集樣本和驗(yàn)證集樣 本，采用化S1全交互驗(yàn)證算法建立近紅外模型，分別考察5種光譜預(yù)處理方法對(duì)所述近紅 外模型的影響，所述5種光譜預(yù)處理方法為：無預(yù)處理、一階導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)化、多元散射校正、標(biāo) 準(zhǔn)正態(tài)變量；W預(yù)測均方根作為參考指標(biāo)，建立校正近紅外模型，然后驗(yàn)證所述近紅外模型 用于西瓜干粉中糖含量的測定的可行性；最后測定所述干粉樣本量增大對(duì)所述近紅外模型 的影響，測定所述干粉樣本中果糖、葡萄糖及庶糖的含量。
[0010] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述步驟（1)具體包 括如下步驟：
[0011] 取所述西瓜樣本3?5個(gè)為一個(gè)樣本，按四分法取可食部分混勻，冷凍干燥后粉碎 得到所述干粉樣本，將所述干粉樣本在-20°C條件下密封保存?zhèn)溆谩?br>[0012] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述步驟（2)中所述 HPLC分析參數(shù)為：
[001引儀器規(guī)格：檢測器；RID-10示差檢測器，色譜柱；As址ipak N肥P-504E，檢測器； RID-10A，流動(dòng)相：己膳：水=4:1 ;
[0014] 糖提取條件；稱取1. Og所述干粉樣本，水提?。涣弦罕葹? ;25,超聲波提取 30min,提取兩次，定容至50ml，0. 45 ym濾膜過濾。
[0015] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述近紅外光譜分 析參數(shù)為；MicroNIR1700近紅外光譜儀，整機(jī)大小。45mmX42mm，波長范圍；908. 1? 1676. 2皿，相鄰波段間隔6. 19皿，共125個(gè)波長點(diǎn)；利用MicroNIR1700微型近紅外光譜對(duì) 所有的西瓜干粉樣品進(jìn)行近紅外光譜掃描，每個(gè)樣品掃描=次；參數(shù)設(shè)置；單次積分時(shí)間 1000 y S，重復(fù)次數(shù)50次；數(shù)據(jù)分析軟件Mnscrambler9. 7。
[0016] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述選取校正集樣本 和驗(yàn)證集樣本的方法為：
[0017] 采用PCA算法對(duì)所述干粉樣本進(jìn)行分解，所述干粉樣本的數(shù)量為80,得到校正集 樣本和驗(yàn)證集樣本，所述校正集樣本數(shù)量為70,所述驗(yàn)證集樣本數(shù)量為10,建立所述近紅 外模型。
[001引本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述建立近紅外模型 并考察5種光譜預(yù)處理方法對(duì)所述近紅外模型的影響具體包括如下步驟：
[0019] 在全譜范圍內(nèi)采用化S1全交互驗(yàn)證所述近紅外模型，分別考察5種不同光譜預(yù) 處理方法對(duì)模型的影響，所述5種光譜預(yù)處理方法為：無預(yù)處理、一階導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)化、多元散射 校正、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量；W預(yù)測均方根作為參考指標(biāo)確定建立所述近紅外模型的方法，建立果 糖、葡萄糖和庶糖的建?；貧w曲線。
[0020] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述驗(yàn)證所述近紅外 模型用于西瓜干粉中糖含量的測定的可行性的方法為：
[0021] 根據(jù)所述建立校正模型的最優(yōu)方法分別測定所述驗(yàn)證集樣本果糖、葡萄糖和庶糖 的預(yù)測結(jié)果偏差、SEP值和RTO值，驗(yàn)證所述近紅外模型用于西瓜干粉中糖含量的測定的可 行性。
[0022] 本發(fā)明所述近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法，其中，所述測定增大樣本對(duì) 近紅外模型的影響具體包括如下步驟：
[0023] 在選取70個(gè)校正集樣本建立校正模型的情況下，將每個(gè)所述干粉樣本采集的3 條光譜同時(shí)參與建模，不對(duì)光譜進(jìn)行預(yù)處理，建立樣本增大模型，所述增大模型的測定方法 與所述近紅外模型的測定方法相同，將所述增大模型和所述近紅外模型的測定結(jié)果進(jìn)行對(duì) 比，找出增大樣本對(duì)近紅外模型的影響。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法的優(yōu)點(diǎn)如下：
[0025] 西瓜果糖、葡萄糖、庶糖的含量是評(píng)價(jià)西瓜品質(zhì)好壞的主要指標(biāo)，按照常規(guī)化學(xué)分 析測定該些指標(biāo)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，又需要大量化學(xué)試劑，費(fèi)用較高而且污染環(huán)境，往往給系統(tǒng) 評(píng)價(jià)工作增加了難度；本發(fā)明方法主要利用JDSMMicroNIR1700近紅外光譜儀采集了西瓜 的光譜圖，研究了西瓜中果糖、葡萄糖、庶糖的建模及應(yīng)用方法；本發(fā)明方法采用測定儀器 將光源、分光系統(tǒng)W及檢測器高度集成，體積小，方便攜帶，測定速度快，測定結(jié)果較準(zhǔn)確， 同時(shí)可W應(yīng)用于現(xiàn)場檢測，是一種非破壞快速定量果糖、葡萄糖、庶糖的分析方法，不僅為 品質(zhì)育種及資源評(píng)價(jià)提供有益的參考，而且對(duì)加快品種資源研究，提供了十分方便的測試 手段。
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法中西瓜干粉近紅外光譜圖； [002引圖2為本發(fā)明近紅外光譜法測定西瓜中糖含量的方法中所有西瓜干粉樣本數(shù)據(jù) PCA第1、2主成分得分散點(diǎn)圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明近紅外光譜法測定西瓜