[发明专利]一种基于紫外-可见-近红外光谱预测蕨菜中总多糖含量的方法

说明书

本发明公开一种基于紫外‑可见‑近红外光谱预测蕨菜中总多糖含量的方法，涉及蕨菜品质检测技术领域，包括以下步骤：(1)采用紫外可见近红外分光光度仪多次采集蕨菜粉末样品的紫外‑可见‑短波近红外光谱图，所述紫外可见近红外分光光度仪的测定范围200～1100nm；(2)光谱数据预处理：采用一阶导数法对光谱数据进行预处理；(3)波长变量筛选；(4)蕨菜总多糖含量预测。本发明的有益效果在于：本发明以蕨菜样品的检查方法为采集蕨菜样品的紫外‑可见‑短波近红外光谱数据，导入定量分析模型中，预测其总多糖含量。该方法实现了蕨菜中总多糖含量的快速无损检测，可为蕨菜质量评价进行快速检测。

技术领域

本发明涉及蕨菜品质检测技术领域，具体涉及一种基于紫外-可见-近红外光谱预测蕨菜中总多糖含量的方法。

背景技术

蕨菜是孢子植物，又名龙爪菜、如意菜、拳头菜等。其生长于山林野地，少受污染，食用鲜美，口感脆爽，蕨的根茎或全草均可入药，具有较高的药用价值，近年来已成为深受人们喜爱的山野菜。

蕨菜营养成分丰富，富含黄酮类、多糖、蛋白质等，总多糖含量作为蕨菜及其产品质量评价的重要指标之一，但蕨菜多糖的研究相对较少，开展蕨菜中总多糖成分的研究对蕨菜资源深度开发具有重要意义。传统的测定蕨菜中总多糖含量的方法主要采用蒽酮-硫酸比色法(郝经文,陈林霖,司华阳,等.蕨菜多糖超声波辅助提取及其药理活性初步研究[J].天然产物研究与开发,2019,031(006):957-963.)，苯酚-硫酸比色法(夏海涛,刘玉芬,王蓉,等.花果山野生蕨菜多糖和黄酮的提取及含量测定[J].食品科学,2010(24):124-127.)，这两种化学检测方法提取时间较长，对检验人员专业技术要求高，需要使用浓硫酸有一定安全风险，已难以满足蕨菜产业化生产快速检测需求，因此亟需构建一种快速，绿色，操作简便的蕨菜中总多糖含量测定方法。

紫外-可见-短波近红外光谱(UV-visible-shortwave near infrared diffusereflectance spectroscopy，UV-Vis-SWNIR-DRS)作为一种快速、无损分析技术，具有简便快捷、节省费用等特点，虽然在土壤、癌症原位诊断、中药鉴别等方面应用，然而鲜有在植物粉末样品中化学成分检测的研究及应用报道。且紫外-可见-短波近红外光谱与近红外或中红外光谱比较，光谱信息除分子的振动，能反应样品中电子的变化，光谱数据更加丰富。该技术在定量检测方面的研究较少。因为在检测过程中会遇到光谱信息复杂，所定量成分与光谱信息相关性不强，无关波长变量对模型准确性干扰的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于紫外-可见-近红外光谱预测蕨菜中总多糖含量的方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种基于紫外-可见-近红外光谱预测蕨菜中总多糖含量的方法，包括以下步骤：

(1)采用紫外可见近红外分光光度仪多次采集蕨菜粉末样品的紫外-可见-短波近红外光谱图，所述紫外可见近红外分光光度仪的测定范围200～1100nm；

(2)光谱数据预处理：采用一阶导数法对光谱数据进行预处理；

(3)波长变量筛选：筛选388～566nm、744～833nm、1011～1100nm三个波段为建立PLS模型的有效波长；

(4)蕨菜总多糖含量预测：将步骤(3)中的波长变量与蕨菜样品的总多糖含量结合，通过偏最小二乘方法建立波长变量与蕨菜样品的总多糖含量的定量模型，根据定量模型对蕨菜总多糖含量进行预测。

有益效果：本发明首次将紫外-可见-近红外光谱技术应用在蕨菜中总多糖成分的快速定量分析研究，并采用同一样品多次采集和光谱预处理的方法，可有效减少人工取样误差以及光谱噪音对紫外-可见-短波近红外光谱图的影响；所构建的蕨菜中总多糖含量定量模型可对蕨菜样品中总多糖含量进行快速预测。