[发明专利]基于近红外高光谱技术无损检测杨梅中多酚含量的方法

摘要

本发明公开了一种基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，该方法包括以下步骤采集不同品种的新鲜杨梅样本，采用近红外高光谱成像系统进行光谱扫描，收集900～1700nm近红外波段高光谱图像，得到样本集光谱；利用福林‑酚法测定杨梅样本中多酚含量；应用偏最小二乘法回归法(PLSR)建立校正模型，获得杨梅中多酚含量的最优预测模型。本发明通过近红外高光谱成像技术，可实现无损、高效、快速检测杨梅中多酚的含量。

主权项

一种基于近红外高光谱的杨梅中多酚含量无损测定的方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)样本光谱的建立：收集不同品种新鲜杨梅样本随机分配，建立校正样本集和检验样本集；对校正和检验样本集中的样本运用高光谱成像系统进行光谱扫描，其中镜头与样本距离为10～40cm，曝光时间为0.5～4s，样本移动速度为5～15mm/s,采集900～1700nm近红外波段高光谱图像，得到校正样本集光谱和检验样本集光谱；2)样本多酚含量的测定：采用福林‑酚法测定杨梅样本中多酚含量，样本采用体积百分比为30～90％的乙醇提取，取适量提取液与福林酚反应，在760nm波长下检测，以没食子酸为标准品进行定量；3)样本光谱的预处理：采用平滑法对样本原始光谱进行处理，消除光谱噪声，提高分辨率和灵敏度；结合标准正态变量变换算法或多元散射校正算法处理，消除固体颗粒大小、表面散射以及光程变化对光谱的影响；4)采用多元回归算法建立校正模型：首先结合预处理后900～1700nm的校正样本集光谱数据和多酚含量，采用偏最小二乘回归法建模，通过X‑载荷图，提取光谱特征值，选取波峰及波谷段光谱，特征光谱波长范围是920～930、960～980、1030～1075、1140～1160、1240～1290nm，以第一次建模得到的部分或全部校正特征光谱波长数据和多酚含量再次使用多元回归算法建模，建模后代入检测样本集光谱数据，计算多酚实际值与预测值的相关性系数R2，优化上述特征光谱范围至R2大于0.9，选取R2最大值时对应的特征光谱波长范围，得到最佳建模特征光谱波长范围，以此建立杨梅中多酚含量的最优预测模型。5)预测样本多酚含量测定：扫描样品特征光谱波长，采集近红外高光谱数据，将光谱数据输入杨梅多酚含量预测模型，计算得到待测样品中多酚含量。