[发明专利]一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法及系统

说明书

本发明属于智能养殖技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法及系统，具体为：将饲料颗粒投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中；每隔相同的一段时间标记一个时间点作为取样时刻，在各个取样时刻从模拟容器中进行取样，获得饲料水样品，然后通过近红外光谱测量饲料水样品中的目标基团的浓度；再通过目标基团的浓度构建基团脱落模型，并利用基团脱落模型获得脱落水平，最后利用脱落水平筛选出水稳定性不足的目标基团并且输出。对各个目标基团在饲料中稳定吸附能力进行提取并数值化，大大降低饲料由于部分基团吸附能力不足导致特定功能损失的风险，大大地提高鱼类饲料颗粒的研发的效率。

技术领域

本发明属于人工饲养，智能养殖技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法及系统。

背景技术

从现阶段大企业的产品设计思路和未来产品竞争中不难发现，饲料产品的市场将会向着加细化，更具有针对性的方向发展。在水产养殖领域中，针对特定生长阶段和特定养殖问题的功能性水产饲料的研发以及发展步伐正在加速。在功能性鱼类饲料的研发过程中，为了使得鱼类饲料具有指向的功能性，往往会在饲料制作过程中添加复合维生素、杜仲叶提取物或者胆汁酸等大分子营养物。通过往饲料中增添营养物质以保证养殖的水产在服用饲料后可以更加健康地成长，降低经营风险。

然而不同于家畜饲料，水产饲料是需要投放到水中进行投喂的，因此当饲料颗粒投入到水中的时候，如果饲料颗粒的稳定性不够强或者达不到鱼类进食的基础消化时间，不仅不利于鱼类摄食，导致饲料营养成分散失，影响鱼类的消化吸收，反而失去达到目标功能的效果，严重的话甚至会污染水质，危害水产动物的健康。同时，各种大分子营养物在水中的水溶性也有所差异，这给研发或者制作鱼类饲料过程中确定饲料颗粒的稳定性带来巨大的挑战。因此亟需一种确定鱼类饲料稳定性的鱼类饲料检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种基于近红外光谱的功能性鱼类饲料检测方法，所述方法包括以下步骤：

S100，将饲料颗粒投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中；

S200，每隔相同的一段时间标记一个时间点作为取样时刻，在各个取样时刻从模拟容器中进行取样，获得饲料水样品；

S300，通过近红外光谱测量饲料水样品中的目标基团的浓度；

S400，通过目标基团的浓度构建基团脱落模型，并利用基团脱落模型获得脱落水平；

S500，利用脱落水平筛选出水稳定性不足的目标基团作为输出基团，并结合基团脱落模型获取呈现序列，将输出基团和呈现序列发送到用户端。

进一步地，在步骤S100中，所述将饲料颗粒投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中的方法是：选取10~20g饲料颗粒作为试验饲料，将试验饲料投入到模仿养殖水池环境的模拟容器中，所述模拟容器为玻璃介质的容器，在模拟容器中预先注入水，通过水流发生器，所述水流发生器可以为公开号为CN106669474A的一种自动调控含沙水流发生系统或公开号为CN1053729C的水流发生装置，使得模拟容器中形成模拟水流，所述模拟水流的水性特征与饲料投喂的水产的养殖水池中的水性特征相同。

进一步地，在步骤S200中，每隔相同的一段时间标记一个时间点作为取样时刻，在各个取样时刻从模拟容器中进行取样，获得饲料水样品的方法是：设置饲料颗粒从投入养殖水池的水中到被鱼类摄入的时长上限为dT，dT∈[30,45]min，记相邻取样时刻的间隔为gT；在各个取样时刻分别获取一份饲料水样品；所述饲料颗粒为颗粒状的加州鲈饲料；

其中，养殖水池（养殖水池是大小为0.8～2亩的水池）中的鱼包括同规格批次（即孵化批次、大小和/或重量一致的鱼苗）的加州鲈的鱼苗；鱼苗的数量为800～1500尾；