近紅外光譜在紅棗品質(zhì)識別技術(shù)上的應(yīng)用
發(fā)布時間:2018-06-26 來源: 日記大全 點擊:
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步,近紅外光譜的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,其在食品、制藥、石化以及農(nóng)業(yè)等多方面均發(fā)揮著重要作用。將近紅外光譜與紅棗品質(zhì)識別技術(shù)相結(jié)合,則能夠有效提升紅棗品質(zhì)的優(yōu)劣品鑒,減少紅棗品質(zhì)識別的費用,為紅棗近紅外光譜與部分品質(zhì)之間關(guān)系的建立奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 近紅外光譜;發(fā)展現(xiàn)狀;紅棗品質(zhì)識別;應(yīng)用分析
中圖分類號: S665.1 文獻標(biāo)識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.08.027
1 近紅外光譜發(fā)展現(xiàn)狀
近20年,近紅外光譜技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展,呈現(xiàn)出飛快的增長趨勢,不論是在研發(fā)工作方面,還是在運用方面都取得了一定成就。自20世紀80年代起,我國開始近紅外光譜的研究與應(yīng)用工作。90年代后期階段,通過產(chǎn)業(yè)鏈的方式,不斷在制藥、食品、石化以及農(nóng)業(yè)等許多個領(lǐng)域中進行運用,特別是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與科研工作中占據(jù)的地位越來越重要。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國進口品牌近紅外光譜儀器已突破2700臺,而國產(chǎn)的近紅外光譜儀器大約為560臺。當(dāng)前,購買近紅外光譜儀器的企業(yè)單位占據(jù)很小的比例,其具有廣闊的市場增長空間,這也為紅外光譜在紅棗品質(zhì)識別技術(shù)上的應(yīng)用提供了重要基礎(chǔ)。
2 近紅外光譜在紅棗品質(zhì)識別技術(shù)上的應(yīng)用
2.1 材料和儀器
本實驗所選取的成品紅棗主要從商場購買,同時選購2袋三星級的和田玉棗,將40個樣品作為同一批次,在同批次中,所選擇的果品的色澤、紋理、含水量、重量以及大小等方面基本相同。從所購買的鮮棗中,分別調(diào)出20個綠色與20個紅色,局部為紅色的綠棗個數(shù)應(yīng)當(dāng)為20個左右,并收集8個干制裂口紅棗。實驗過程中認真標(biāo)記各個樣品,并將標(biāo)記完整的所有樣品放入編號樣品盒中。開始測量前,正常室溫條件下將其放置一段時間,大約為2小時,確保各個樣品的測量條件基本相同,最大限度降低溫度等外界因素對光譜質(zhì)量所造成的干擾。
通過Nicolet870近紅外光譜儀,對紅棗光譜依次開展掃描活動,通過常規(guī)分辨率8cm-1與掃描次數(shù)64,依次對同批次紅棗樣品開展掃描工作。在對同批次紅棗平均光譜進行獲取的過程中,可以運用自動基線校正等光譜預(yù)處理來完成。
2.2 近紅外光譜對紅棗品質(zhì)的分析方法
第一,將紅棗外觀特點與一些主要成分指標(biāo)緊密聯(lián)系起來,以此來對紅棗品質(zhì)做出綜合性的評價。對商品化紅棗的品質(zhì)特點開展認真提取工作,待提取工作全部結(jié)束之后,通過近紅外光譜開展相關(guān)掃描工作。利用光譜圖細分來開展篩選工作,進而將具備突出差異的樣品光譜挑選出來。
第二,針對樣品開展深入品質(zhì)細分工作,并利用近紅外光譜針對品質(zhì)細分的同一批次樣品開展掃描,重復(fù)開展調(diào)整與細分工作,直至樣品的光譜差異處于所需要的精度范圍之中。將其中的特征因子梳理出來,以此為基礎(chǔ),對紅棗的品質(zhì)特征因子進行確定,進而將紅棗品質(zhì)、測量狀態(tài)與光譜的對應(yīng)關(guān)系建構(gòu)起來。
第三,在具體的運用過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)要求與規(guī)定,對多種模型特征因子的權(quán)重進行改變,并自主開展歸類與重組工作,確保相關(guān)更新與拓展工作的完成,在對樣品精度范圍進行控制的過程中,應(yīng)當(dāng)運用最低匹配值來完成。為了與具體生產(chǎn)要求相符合,需要將近紅外光譜與品質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系建構(gòu)起來,以對所需要的模型進行建立,進而滿足實際生產(chǎn)要求。
3 結(jié)果與分析
通過樣品外觀品質(zhì)細分工作的開展,使光譜圖的差異得到了有效縮減,實現(xiàn)了光譜重復(fù)性能的提升,能夠快速對具有較大影響的因子進行確定,從客觀方面來說,實現(xiàn)了一些不確定影響因素的縮減,為紅棗品質(zhì)特征因子的提取奠定了良好的基礎(chǔ)。
在對檢測方位開展多次調(diào)整之后,進一步確定裂口方向與大小,不存在任何聯(lián)系。在重復(fù)的測量工作中,重新出現(xiàn)吸收峰。一旦切開正常棗,并將其放置于空氣中,就會發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生褐變,再一次出現(xiàn)吸收峰。對于顏色變化不突出的,其吸收峰也不突出。經(jīng)過重復(fù)測量工作的開展,可以觀測到近紅外光譜圖尖峰的位置是固定的。在有褐色裂口與正常部位的光譜圖中存在顯著差別。
通過近紅外光譜圖能夠?qū)⑽镔|(zhì)成分反映出來,通過紅棗的外觀品質(zhì),也能夠?qū)⑵鋬?nèi)部成分之間的差異反映出來。以近紅外拓撲方法為基礎(chǔ),根據(jù)多次的調(diào)整與深入細分工作的開展,能夠從質(zhì)量比較高的光譜中,將鮮棗三個細分指標(biāo)的光譜特征因子提取出來,三個細分指標(biāo),指的是紅色、綠色以及紅棗裂果。
4 結(jié)語
紅棗一直都是人們極為喜歡的農(nóng)產(chǎn)品,通過近紅外光譜的應(yīng)用,不僅能夠?qū)t棗的品質(zhì)進行分析,還有助于紅棗品質(zhì)與近紅外光譜之間關(guān)系的合理構(gòu)建,有助于品質(zhì)識別費用的降低,以及品質(zhì)品鑒能力的提升。相關(guān)人員需要對近紅外光譜的應(yīng)用進行深入研究,讓其在紅棗品質(zhì)識別上發(fā)揮更大功用。
參考文獻
[1]王亞運,陳沖,羅華平.基于近紅外光譜預(yù)測南疆紅棗品質(zhì)的模型建立與參數(shù)優(yōu)化[J].時代農(nóng)機,2017,44(10):100-102.
[2]買熱木沙姑·依米爾.不同成熟時期駿棗糖度近紅外光譜模型的建立[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2017,23(07):143-145,170.
[3]張景川,張曉,白鐵成,石魯珍.基于近紅外光譜與PLS-DA的紅棗品種識別研究[J].食品工業(yè)科技,2017,38(08):68-71,76.
作者簡介:劉小文,本科學(xué)歷,實驗師,研究方向:農(nóng)業(yè)信息化。
相關(guān)熱詞搜索:光譜 紅棗 技術(shù)上 識別 品質(zhì)
熱點文章閱讀