[发明专利]一种粮食储存品质判定的快速测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及农产品质量检测技术领域，涉及粮食储存品质评价，尤其涉及一种基于近红外光谱的粮食储存品质判定的快速测定方法。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，农产品质量安全受到广泛关注。粮食储存品质的下降是在粮食储藏过程中发生的恶性质变，不适宜加工人类食用的成品粮，涉及到粮食储备、运输、销售、加工的多个环节。由于其行业性和隐蔽性，粮食储存品质不易被消费者察觉，加工商也不易检测到，粮食储存品质为重度不宜存甚至轻度不宜存的粮食可以通过食物链累积危害人体健康，因此，其监测工作就尤为重要。

粮食在储藏过程中受到温度、水分和酶的影响，其脂类物质发生水解和氧化反应。粮食发生霉变时，霉菌产生的脂肪酸酶可促使粮食水解。水解造成粮食游离脂肪酸含量增加，对粮食的种用品质和食用品质产生不良影响。粮食脂肪酸值(mgKOH/100g)，即中和100g粮食试样中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数，是判断粮食储存品质的主要指标之一。《稻谷储存品质判定规则》GB/T20569-2006、《玉米储存品质判定规则》GB/T20570-2006、《小麦储存品质判定规则》GB/T20571-2006分别对水稻、玉米、小麦的储存品质控制指标进行了规定，其中脂肪酸值为重要指标之一。因此，对于粮食脂肪酸值的测定就显得尤为重要。粮食脂肪酸值的测定通常采用国标方法，包括滴定法、比色法和色谱分析的方法。这些方法对于脂肪酸值的测定往往都在实验室内进行，分析准确度比较高，但是，在样品前处理和测定过程中程序繁琐，时间较长，成本高，对于粮食大量样本的分析更加困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于近红外光谱的用于粮食储存品质判定的快速测定方法，能够对大量粮食的储存品质进行实时、在线、快速评价。

本发明的目的是提供一种粮食储存品质判定快速测定方法，所述方法包括：

S1：根据待判定粮食样品采集不同储存年限的粮食样品，获得校正样品集；

S2：采集获得并预处理所述校正样品集的近红外光谱；

S3：测量获得所述校正样品集的脂肪酸值；

S4：根据所述近红外光谱和所述脂肪酸值建立所述校正样品集的校正关系，获得校正模型；

S5：根据所述校正模型判定待判定粮食样品的储存品质。

其中，步骤S4中所述校正关系为：y_i＝A_ix+a₀，其中x为近红外光谱向量，向量中的每个元素为不同波长下的吸光度值；y_i为脂肪酸预测值；A_i为系数向量，其长度值与光谱x的自变量个数相同，a₀为常数项；A_i及a₀可由偏最小二乘法程序输出。

其中，采用选自多元线性回归、偏最小二乘回归、人工神经网络、支持向量机中的一种或多种的化学计量学方法建立所述校正关系。

其中，选择4000-12500cm^-1波数范围内的漫反射近红外光谱为建立所述校正关系的区域。

其中，所述步骤S5进一步包括下列步骤：

S501：采集并预处理待判定粮食样品的近红外光谱；

S502：根据所述近红外光谱和所述校正关系获得所述待测粮食样品的脂肪酸值；

S503：根据所述脂肪酸值按照国家标准判定所述待判定粮食样品的储存品质。

其中，所述步骤S5还包括对所述校正模型进行误差修正及反复优化的过程。

其中，所述误差纠正和反复优化过程包括下列步骤：

步骤S701：根据待判定粮食样品建立验证样品集；

步骤S702：采集获得并预处理所述验证样品集的近红外光谱；

步骤S703：根据所述校正模型获得所述验证样品集的脂肪酸值预测值；

步骤S704：测量获得所述验证样品集中粮食样品的脂肪酸值化学值；

步骤S705：通过比较所述预测值和所述化学值，纠正误差值；

重复步骤S701～S705，优化所述校正模型。

其中，所述近红外光谱预处理方法选自中心化、标准变量变换、附加散射校正、正交信号校正、平滑、小波去噪、求导变换和遗传算法波长优化中的一种或多种。

其中，所述脂肪酸值的测量通过KOH滴定法实现。