[发明专利]基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法

说明书

本发明提供基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法，涉及淀粉检测技术领域。该基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法，包括以下步骤：S1、首先建立Savitzky‑Golay平滑光谱预处理方法；S2、然后建立递阶PLSR建模方法；S3、准备100目的干淀粉样品粉末205个，其中195个用于建立预测模型，10个用于检测模型；S4、利用GSA301型近红外光谱仪依次测量195个样品的近红外光谱，得到原始光谱数据。本发明，检测方法无损、绿色、环保，能够有效的检测淀粉中水分和蛋白质的含量，从而方便对淀粉品质优劣进行判断；检测速度快，准确性高，不仅能够提高淀粉中水分和蛋白质检测的效率，而且检测的结果具有一定的说服力。

技术领域

本发明涉及淀粉检测技术领域，具体为基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法。

背景技术

淀粉是我们日常饮食中主要的碳水化合物来源，同时也是平衡饮食的重要组成部分。

蛋白质和水分的含量是淀粉品质优劣非常重要的影响因素，水分对淀粉的存储以及淀粉中其他物质的含量具有调控作用，蛋白质含量则至关淀粉的品质以及由淀粉制作而成的相关食品等的营养成分，进而影响我们的膳食平衡、身体健康。因此，淀粉中水分和蛋白质的检测必不可少。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法，能够有效的对淀粉中水分和蛋白质进行检测。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于GSA近红外技术检测干淀粉中水分和蛋白质含量的方法，包括以下步骤：

S1、首先建立Savitzky-Golay平滑光谱预处理方法；

S2、然后建立递阶PLSR建模方法，递阶建模是将自变量集合划分为若干具有相同或相似内涵的组，由此进而得出建模过程的分层处理，在每一层上都可以应用近红外建模方法进行建模；

S3、准备100目的干淀粉样品粉末205个，其中195个用于建立预测模型，10个用于检测模型；

S4、利用GSA301型近红外光谱仪依次测量195个样品的近红外光谱，得到原始光谱数据，然后再利用标准方法得到195个样品的水分和蛋白质的化验值，将光谱数据和化验值整合以后导入近红外光谱仪，通过S-G平滑的方法对光谱进行预处理；

S5、利用递阶PLSR方法建立干淀粉中水分和蛋白质的预测模型；

S6、检验预测模型的预测能力，取准备好的10个样品对其水分和蛋白质含量进行预测，然后再得到该样品的化验值。

优选的，所述步骤1中建立Savitzky-Golay平滑光谱预处理方法，具体内容如下：

Savitzky-Golay卷积平滑关键在于矩阵算子的求解，设滤波窗口的宽度为n＝2m+1，各测量点为x＝(-m,-m+1,0,,,,0,1,…m-1,m)采用k-1次多项式对窗口内的数据点进行拟合：

y＝a₀+a₁x+a₂x²+…+a_k-1x^k-1；

于是就有了n个这样的方程，扣成了k元线性方程组，要使方程组有解则n应大于等于k，一般选择n>k，通过最小二乘法拟合确定拟合参数A，由此得到：

用矩阵表示为：