[发明专利]基于特征波段的黑木耳蛋白质含量快速检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑木耳蛋白质含量的检测方法和装置，具体为一种基于特征波段模型的黑木耳蛋白质含量快速检测方法和装置。

背景技术

黑木耳营养丰富，含有较多的碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等营养成份，作为一种具有保健功能的食品被广泛食用。黑木耳的品质因受其产地生长环境(海拔、温湿度、气候条件等)的影响，具有很大的差异。而蛋白质作为黑木耳品质的重要指标，其快速检测对黑木耳品质控制非常重要。传统的蛋白质测量方法为凯氏定氮法或燃烧测氮法，测量过程费时、费力、耗材成本高，且中间过程容易产生化学污染。因此，急需一种能够快速、准确地实现黑木耳中蛋白质含量检测的方法。近红外光谱技术作为一种快速、简便、准确的分析技术，在农产品和食品品质分析中已有广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种基于特征波段模型的黑木耳蛋白质含量快速检测方法和装置，可快速采集黑木耳某些特定波长的反射率，通过预设的线性计算公式，快速准确检测黑木耳中蛋白质含量。

一种基于特征波段的黑木耳蛋白质含量快速检测方法，包括以下步骤：

1)将黑木耳粉碎，过筛；

2)采集波长为1318nm、1100nm、1396nm、2214nm、1834nm、1520nm、2498nm所对应的黑木耳的反射率值；

3)将获取的反射率值转化为吸光度值；

4)将吸光度值分别代入线性方程：

Y＝89.960X₁-248.482X₂+269.366X₃-68.022X₄+200.063X₅-309.675X₆+87.126X₇+2.028

方程中Y为黑木耳中蛋白质含量；X₁～X₇分别为波长1318nm、1100nm、1396nm、2214nm、1834nm、1520nm、2498nm所对应的黑木耳的吸光度值；上述波长与黑木耳蛋白质及相关化学成分中的N-H、C-N、N-H、C＝O等化学键的振动信息相关，这些信息能够反映黑木耳中蛋白质含量的多少。例如1318nm反映了黑木耳蛋白质中N-H的一级伸缩振动及N-H的平面弯曲振动，2214nm反映了蛋白质及相关化学成分的N-H、C-N、C＝O等组合伸缩振动信息，2498nm反映了蛋白质中不同氨基酸侧链的伸缩和弯曲振动信息。应用多元线性回归算法对上述特征波长进行建模分析，建立黑木耳蛋白质含量与特征波长的线性方程。

通过计算得到黑木耳中蛋白质含量。

一种基于特征波段的黑木耳蛋白质含量快速检测装置，包括光谱采集装置、嵌入式系统和电源系统，光源采集装置通过USB数据线与嵌入式系统相连，嵌入式系统由电源系统供电；光谱采集装置由样品池、盖在样品池上的石英玻片、石英玻片上方的光敏传感器固定层、由光敏传感器固定层固定的光敏传感器组合装置和光源系统组成；光敏传感器固定层设有8个沿同一圆周均匀分布的通道，每个通道的中心线均与垂直方向成45°，交汇于光源系统在石英玻片的照射中心；光敏传感器组合装置由8组滤光片和光敏传感器组合而成，每个通道中设置一组滤光片和光敏传感器；其中7个滤光片的中心波长分别为1318nm、1100nm、1396nm，2214nm、1834nm、1520nm和2498nm。

所述的光源系统的波长范围覆盖1000-2500nm。

所述的嵌入式系统预设黑木耳蛋白质含量计算的线性方程，且具有数据存储、计算和显示功能。

所述的线性方程为Y＝89.960X₁-248.482X₂+269.366X₃-68.022X₄+200.063X₅-309.675X₆+87.126X₇+2.028，公式中Y为黑木耳中蛋白质含量，X₁～X₇分别为波长1318nm、1100nm、1396nm、2214nm、1834nm、1520nm、2498nm所对应的黑木耳的吸光度值。