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1.
花生籽仁中的糖含量是影响食味品质的重要指标,建立快速测定糖含量的方法可有效提高食用型花生的检测效率。样品外观颜色是影响近红外分析的重要因素之一,按样品外观颜色分类定标(校正)更有利于提高模型的预测性能。研究选择不同糖含量的花生种质332个,采用色差仪将花生种质按种皮颜色分成黑紫色、红色和粉色三大类。采用3,5-二硝基水杨酸法、蒽酮乙酸乙酯法、蔗糖酶法分别测定籽粒中的总糖、可溶性糖及蔗糖含量。总糖含量分别在6.42%~39.53%(黑紫色籽粒)、9.66%~39.71%(红色籽粒)和8.52%~38.84%(粉色籽粒)之间;可溶性糖含量分别在2.4%~14.32%(黑紫色籽粒)、2.94%~13.75%(红色籽粒)和2.19%~14.53%(粉色籽粒)之间;蔗糖含量分别在0.92%~7.53%(黑紫色籽粒)、1.05%~7.23%(红色籽粒)和0.95%~7.99%(粉色籽粒)之间,变异系数均在33%以上。采用瑞典波通DA7250型近红外分析仪(950~1 650 nm)采集籽粒的近红外光谱值,选用基于全波段的偏最小二乘回归法(PLSR),通过对比单一和复合预处理方法,对比模型的相关系数和误差确定最佳预测模型。分别建立了黑紫色、红色、粉色花生籽仁的总糖含量、可溶性糖含量和蔗糖含量的近红外光谱定标模型,共计9个模型,预测相关系数(Rc)在0.883~0.925之间,预测均方根误差(RMSEC)在0.370~1.988之间。对总糖含量所建立的模型中,粉色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.925,RMSEC为1.705;对可溶性糖含量所建模型中,黑紫色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.921,RMSEC为0.667;对蔗糖含量所建的模型中,粉色种皮花生的预测相关系数Rc可达0.914,RMSEC为0.435。并分别用15份种质进行外部验证,9个模型的预测相关系数Rp在0.892~0.967之间,预测均方根误差RMSEP在0.327~2.177之间。本研究建立的近红外光谱模型可同步、快速地检测花生籽粒中的多种糖含量,为高糖含量的鲜食花生育种提供了技术支持。 相似文献
2.
应用近红外光谱法预测云南香料烟的总糖、还原糖和总氮。250份样品作为建模样品,41份作为验证样品,结果表明:总糖、还原糖和总氮的近红外预测值与化学测定值之间的最大绝对误差分别为1.07%、0.90%、0.10%;两测定值配对t检验结果显示近红外光谱法(预测值)与行标法(实测值)之间差异不显著;从验证样品中选择一个样品,进行总糖、还原糖和总氮含量的重复性测定,RSD均小于1%,所建模型能进行香料烟中总糖、还原糖和总氮含量的快速测定并可作为实验室质量控制的一种方式。 相似文献
3.
近红外光谱法快速分析葛根中的有效成分 总被引:23,自引:2,他引:21
本文应用近红外光谱技术建立了快速检测葛根中有效成分的方法。研究了优化分析葛根总异黄酮、葛根素和大豆苷含量数学模型的各种条件,包括建模样品集的选择、化学值的定标、测量的方法及条件等,结果表明:建模样品集的化学值(又称真值)与近红外预测值的相关系数分别为:葛根总异黄酮r=0.975,葛根素r=0.984,大豆苷r=0.966;检验样品集的化学值与近红外预测值的相关系数分别为:0.982,0.975和0.981。说明所建模型具有实际应用价值。 相似文献
4.
聚异丁烯高活性端基含量及相对分子质量测定方法的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
综合使用核磁,VPO和近红外光谱分析技术对聚异丁烯活性端基含量以及相对分子质量的测定进行了详细研究,分别建立核测定聚异丁烯活性端基含量以及其他烯键含量和近红外光谱快速测量聚异聚丁烯活性端基含量。其他烯键含量和相对分子质量的分析方法。成对t检验结果表明,近红外光谱分析方法测定结果与核磁和VPO方法测定结果之间无显著性差异。 相似文献
5.
利用可见/近红外光谱分析仪得到复合肥的原始光谱,经过MSC和一阶导数预处理后,建立了复合肥中总氮含量的PLS模型,实现了复合肥中总氮含量的快速准确无损测量。通过选取不同范围波长建模,取得了预测决定系数(R2)、预测标准差(SRMSEP)、相对分析误差(KRPD)最好的基础波段。在基础波段的基础上,采用优选波长算法,获得了加入波长后的模型的预测决定系数和预测标准差图。通过分析,最终确定加入42个优选波长。实验结果表明,加入优选波长后的模型的预测决定系数由不加优选波长模型的0.760 4提高到了0.991 1,SRMSEP降低为原来的1/5,KRPD提高到原来的5倍。 相似文献
6.
基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测 总被引:13,自引:1,他引:12
利用BP神经网络预测方法,建立了基于近红外光谱技术的土壤有机质含量和土壤全氮含量的分析模型。试验共测量了150个田间土壤样本的近红外光谱,首先采用局部加权散点图平滑滤波法对光谱曲线进行了平滑处理,然后根据对目标参数进行的聚类分析结果进一步平均了输入光谱,最后将反射光谱数据进行对数转换后与目标数据一起进行了归一化处理。对预处理后的光谱数据首先进行主成分分析,然后提取贡献率超过99.98%的主成分建立BP神经网络模型。对土壤有机质含量的分析结果:模型拟合精度为0.999,预测精度达到0.854。对于土壤全氮含量的分析结果:模型的拟合精度近似为1,预测精度达到了0.808。研究表明,基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测模型具有较高的鲁棒性和较强的容错能力。 相似文献
7.
PCA-SVR联用算法在近红外光谱分析烟草成分中的应用 总被引:5,自引:0,他引:5
由50份烟草样品的近红外漫反射光谱组成的光谱矩阵经过主成分分析降维,采用基于支持向量机回归(SVR)算法,以常规化学分析方法测定的总糖、还原糖、总氮、烟碱的含量为参考值,建立了烟草中主要成分近红外光谱定量分析定标模型,并采用留一法交叉验证(LOOCV)对模型进行验证.以内部交叉验证预测的RMSE值为判据,从核函数类型、惩罚因子C和不敏感函数ε取值等方面对定标模型进行优化,获得不同成分定标模型的优化参数.烟草总糖、还原糖、总氮、烟碱优化定标模型的RMSE值分别为1.581,1.412,0.117和0.313.同时建立了烟草以上成分的偏最小二乘回归(PLS)、多元线性回归(MLR)以及误差反向传播人工神经网络(BP-ANN)定标模型,通过内部交叉验证的RMSE值与SVR定标模型进行比较,结果表明SVR模型具有更好的预测效果. 相似文献
8.
采用近红外光谱技术对烟草中常规化学成分总糖、还原糖、烟碱、总氮、淀粉和挥发性碱进行测定。利用正交信号校正法(OSC)对烟叶的近红外光谱进行预处理,再使用主成分回归方法(PCR)建立烟叶中六种化学成分的定量分析模型,采用蒙特卡洛交互验证作为集成的建模策略优化模型参数,使用外部预测的相对预测性能(RPD)评价模型。结果表明,OSC有效解决了PCR投影方向并非浓度相关性最大方向的问题,同时解决了噪声、基线漂移、杂散光等问题。OSC-PCR建立的模型能够有效检测烟草常规化学成分。该研究方法通过确定化学值的波动范围初步监控烟叶中常规成分的含量,对于烟草品质评价和控制质量稳定性以及烟草香气成分分析具有重要意义。 相似文献
9.
赤霞珠酿酒葡萄总酚含量的近红外光谱定量分析 总被引:1,自引:0,他引:1
LUO Yi-jia ZHU He LI Xiao-han DONG Juan TIAN Hao SHI Xue-wei WANG Wen-xia SUN Jing-tao 《光谱学与光谱分析》2021,41(7):2036-2042
酿酒葡萄中的总酚含量是影响葡萄品质的重要指标,也是影响葡萄酒质量的关键因素。为了快速准确地检测赤霞珠葡萄的总酚含量,利用近红外光谱技术结合GA-ELM预测模型对赤霞珠葡萄总酚含量进行预测研究。试验采用5个收获期(每期采集40串,每串取10个)的赤霞珠葡萄,采集200组葡萄的12 500~4 000 cm-1波段范围内的近红外光谱。基于福林酚比色法原理对赤霞珠葡萄的总酚含量进行测定,使用SPXY算法将样品按照3∶1比例分为校正集和预测集,共计150个校正集和50个预测集。分别采用多元散射(MSC)、标准正态变换(SNV)、数据中心化(MC)、移动窗口平滑(MA)和一阶导数+SG方法对原始光谱进行预处理,优选出最佳的预处理方法为MSC。并进一步采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、遗传算法(GA)、联合区间偏最小二乘算法(si-PLS)和连续投影算法(SPA)分别对光谱波段进行提取,经对比分析发现CARS提取的69个特征波长数据能有效提高模型的稳定性和预测结果。在MSC预处理和特征波长提取的基础上,引入极限学习机(ELM)算法,建立赤霞珠葡萄总酚含量的预测模型,在总酚含量预测过程中,采用遗传算法(GA)对ELM模型进行优化,并探究了不同的激活函数和隐含层神经元个数对GA-ELM模型预测能力的影响,确定最优的激活函数为Sigmoidal,最优的神经元个数为50个。最后,将ELM和GA-ELM模型的预测能力进行对比,结果显示GA-ELM模型的预测能力高于ELM模型的预测能力,其中MSC+CARS+GA-ELM模型预测能力最好,校正相关系数(Rc)为0.901 7,预测相关系数(Rp)为0.901 3,校正均方根误差(RMSEC)为2.112 4,预测均方根误差(RMSEP)为1.686 8,剩余预测偏差(RPD)为2.308 0。研究结果表明:利用近红外光谱技术结合变量优选建立的GA-ELM模型可实现对赤霞珠葡萄的总酚含量的预测,为赤霞珠葡萄品质的检测奠定了理论基础。 相似文献
10.
烤烟的近红外光谱检测模型 总被引:2,自引:0,他引:2
对杀青烟叶蛋白质和水溶性总糖含量的光谱检测,发现近红外光谱(1100-2500nm)的检测模型优于可见-近红外光谱(350-2526nm),烟粉检测模型优于片状烟叶的检测模型.通过对烟叶全部光谱数据不同的预处理来探究其蛋白质和水溶性总糖的近红外光谱的检测模型,并利用近红外有效波长对施木克值的含量进行预测.利用偏最小二乘法(PLS)通过训练集的交叉验证建立回归模型,结果表明:(1)对原始光谱进行二阶导数变换后,得到蛋白质含量预测模型的预测集r=0.9768、RMSE=0.6843;(2)对原始光谱每隔51个点进行移动平滑处理及主成分数为8时,水溶性总糖含量预测模型的预测集r=0.9495、RMSE=0.9049;(3)基于82个波长对施木克值的预测模型的预测集r=0.9356、RMSE=0.1060. 相似文献
11.
样品年份、化学值分布参数对近红外检测结果的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
以云南优质烤烟为实验材料,在国产光栅漫反射型近红外仪器上,比较研究了不同年份样品建模、不同化学值分布建模对近红外检测结果的影响.结果表明:总糖、尼古丁组分模型偏差受年份影响较大,总氮组分模型偏差与样品年份关系不明显.烤烟组分的不同化学值分布建模结果表明:用化学值按自然正态分布的样品建立模型的结果优于按均匀分布建模的结果.该研究对从大量天然产物样品中挑选代表性样品时所采用的挑选方法和原则具有指导性的参考价值. 相似文献
12.
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乙酸浸提-原子吸收光谱法测定烟草中的镁元素 总被引:2,自引:1,他引:1
烟叶中的镁元素用乙酸萃取、原子吸收光谱法测定,并与行业标准方法YC/T 175-2003进行比较,结果发现乙酸萃取-原子吸收法与行业标准法测定的数据吻合.同时对国家烟草标准物GBW08514、GBW08515及茶叶标准物GBW08513进行测定,证明其测定数据与标准值相符.此方法把烟草中的镁、水溶性糖、烟碱及氯离子的处理方法有机地结合在一起,使烟草中镁的检测变得简单、快速;且方法污染小、操作简便,适合大批量烟草样品中镁的快速检测. 相似文献
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烟草中多酚类物质的超高效液相色谱指纹图谱及聚类分析 总被引:2,自引:0,他引:2
利用超声萃取-超高效液相色谱法对30个烟草样品(4个品种)的多酚类物质进行了快速分离与检测。实验以7个主要共有峰为评价指标,采用“计算机辅助中药指纹图谱相似度计算软件”计算处理,建立了不同种类烟草中多酚类物质的UPLC指纹图谱,并对烟草样品进行了聚类分析。结果表明:这种基于烟草多酚指纹图谱的分析策略是一种可同时实现整体性、模糊性分析且简便易行的方法模式,为烟草识别及烟草制品的质量控制提供了部分科学依据。同时该方法具有操作简单快速,精密度、稳定性和重现性良好等优点。 相似文献
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局部建模方法用于烟草样品的近红外光谱定量分析 总被引:1,自引:0,他引:1
采用近红外光谱在主成分空间的距离作为样本相似性的判据,建立了一种用于近红外光谱定量分析的局部建模方法。该方法首先对校正集的光谱进行主成分分析(PCA),然后基于主成分空间中预测样本与校正集样本的距离选择校正子集并建立局部偏最小二乘(PLS)回归模型。对欧氏距离和马氏距离的比较表明,欧氏距离可以更好地表达样本之间的相似性。将所建立的方法用于烟草样品中氯和尼古丁含量的测定,结果表明局部建模方法比常用的全局建模方法具有更好的预测准确性,特别是在低含量成分的预测中具有明显优势。 相似文献
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M. Baranska J. Cz. Dobrowolski A. Kaczor K. Chruszcz‐Lipska K. Gorz A. Rygula 《Journal of Raman spectroscopy : JRS》2012,43(8):1065-1073
The tobacco alkaloids: nicotine, nornicotine, cotinine, anabasine, their protonated forms, and salts were analyzed by means of Raman spectroscopy supported by the density functional theory/B3LYP/aug‐cc‐pVDZ calculations. The analyses were performed based on Raman marker bands of neutral, monoprotonated, and diprotonated forms of tobacco alkaloids because in different surroundings various forms have been suggested to either dominate or to coexist. The form and distribution of nicotine directly in a plant and in phytopharmaceutical products were investigated by in situ Raman mapping. For the first time, the Raman optical activity spectrum of (−)‐nicotine in aqueous solution was measured and interpreted by means of the density functional theory calculations. The study provides a clear evidence that Raman spectroscopy techniques are powerful in efficient quality control and forensic and bioanalytical analyses of tobacco alkaloids. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
18.
在近红外光谱分析技术中,建立一个准确、稳健的定量模型至关重要。全光谱建模会增加建模和预测时间,降低模型的稳健性和预测精度,因此有效的变量选择方法对于模型构建至关重要。针对该问题,提出了基于互信息的遗传算法(GAs-MI)对特征变量进行选择,互信息筛选掉大量无关信息和冗余信息,遗传算法进一步选择出高辨别力的特征;并在遗传算法的变异过程中引入Shapley值方法,减少了人为设定参数的随机性。为了验证算法的有效性,选取有代表性的273个烟叶样本为实验材料,随机选择其中182个样本实现对烟叶总烟碱的PLS定量建模,剩余样本作为测试集,以相关系数(R)、交互验证均方差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)为模型评价指标。实验结果表明,通过该方法选择的波长建立的模型更加简单、预测能力更强。 相似文献
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A method for the determination of Pb isotope ratios (IR) in cigarette tobacco by quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (Q-ICP-MS) has been developed and applied to tobacco samples from genuine and counterfeit cigarettes obtained in the USA. The IR 2??Pb/2??Pb, (208)Pb/2??Pb, 2??Pb/2??Pb, 2??Pb/2??Pb and 2??Pb/2??Pb were measured using a Q-ICP-MS instrument. Two certified reference materials, grown in the USA and Bulgaria, were also analysed for comparison with the tobacco samples, as were tobacco samples from cigarettes obtained in Pakistan and China. The precision of the results was sufficient to distinguish between the counterfeit and genuine USA cigarettes. All of the genuine cigarettes and both reference materials, grown in different regions, were statistically distinct based on the measured ratios. The counterfeit cigarettes were indistinguishable from the reference material grown in Bulgaria. The technique shows promise as a method for identifying counterfeit cigarettes, possibly determining the source region. 相似文献