近红外光谱相似性评估结合局部回归方法无损检测苹果糖度

基于Bayesian相似性评估方法结合偏最小二乘局部回归,对苹果近红外数据库进行数据挖掘。通过相似性计算方法搜索出与预测样品相近的近红外光谱,形成校正子集后采用局部回归方法获得待测样品的相关信息。该方法所建立局部模型的平均检验标准偏差(SEV)约为0.57,分析30个预测样品的预测标准偏差(SEP)约为0.61;基于马氏距离的传统方法建立的偏最小二乘局部模型的平均SEV为0.59,分析30个待测样品的预测SEP为0.64;而采用整个数据库建立的全局偏最小二乘模型的SEV约为0.65,分析30个预测样品SEP约为0.70。基于Bayesian相似性评估的局部回归方法在苹果糖度的近红外无损定量分析中获得较好的应用结果,在实际应用中该方法比全局回归方法具有更强的适用性,为近红外光谱分析提供了新的分析工具。     

基于粒子群算法的波长选择方法用于苹果酸度的近红外光谱分析

采用便携式近红外光谱分析仪,对苹果样品进行扫描获得光谱数据,运用偏最小二乘法结合基于粒子群算法的波长选择方法对苹果试验数据进行多元统计分析,建立数学模型,利用该模型对苹果酸度进行了预测。对于基于粒子群算法和全谱偏最小二乘方法,校正集样品的酸度预测值和实测值之间的相关系数分别为0.9880和0.9553,校正均方根误差分别为0.0197和0.0388;预测集样品的酸度预测值和实测值之间的相关系数分别为0.9833和0.9596,预测均方根误差分别为0.0193和0.0304。与全谱偏最小二乘法相比,基于粒子群算法的偏最小二乘法,不仅较大地减少波长变量而降低计算量,而且也较大地提高了模型性能而增强了模型预测的准确性。该方法可建立较好的定量分析模型,能广泛应用于现场或野外苹果酸度的快速分析。     

在线离子交换预富集–FLAAS测定环境水样中的铬(Ⅵ)

采用在线离子交换预富集–火焰原子吸收光谱法(FLAAS)测定环境水样中痕量铬(Ⅵ)。通过试验考察样品溶液pH、洗脱剂浓度、离子交换树脂用量及共存离子对离子交换树脂富集效果的影响。结果表明,当交换树脂用量为0.50 g,样品溶液pH值为6.0时,用0.60 mol/L盐酸–10%抗坏血酸进行洗脱具有良好效果。铬(Ⅵ)的质量浓度在0～20.0μg/L之间与吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数大于0.9998。该方法用于在线分离和富集环境水样中的铬(Ⅵ),灵敏度提高了100倍,加标回收率为96%～104%。     

近红外光谱结合人工神经网络分析蔗汁的锤度和旋光度

应用中波近红外(NIR)光谱结合误差反传人工神经网络(BP-ANN)方法,建立蔗汁锤度、旋光度的定量分析模型。光谱范围为1 000～1 800 nm,采用2 mm光程透射方式获得蔗汁吸光度光谱。对蔗汁的吸光度光谱进行Savitzky-Golay求导和均值中心化处理,然后通过相关系数法结合样品特征吸收优化建模波长范围,再采用PLS降维获取主成分并输入BP-ANN建立校正模型,用验证样品对校正模型进行验证。结果显示,BP-ANN法建立的锤度和旋光度的预测相关系数(R2)分别为0.982,0.979,预测标准偏差(SEP)分别为0.159和0.137,均优于偏最小二乘(PLS)建模方法结果,可较好地用于蔗汁锤度、旋光度的快速测定。     

新型在线近红外分析系统用于工业醋酸生产的实时监测

醋酸生产过程的实时在线监控一直是困扰醋酸生产安全和质量控制的关键技术难题。传统的在线色谱分析方法由于其固有的缺点无法满足实时在线监测要求。以SupNIR-4510在线近红外分析仪为核心,设计实现的新型在线近红外分析系统可现场在线分析醋酸反应釜中各组分含量的实时变化,该系统可实现实时在线分析。实验室模型和现场试用均证实该系统稳定性好、准确性高,较好地解决了醋酸安全、稳定生产的关键技术难题。     

便携式近红外光谱分析仪的研制及应用

针对野外和现场快速无损分析应用,研制了一种便携式近红外光谱分析仪。该仪器具有体积小、结构简单、响应速度快、功耗低、抗震性好、使用方便和维护成本低等优点。详细描述了仪器的总体设计及主要结构,展现了其性能特点。对仪器进行了性能测试,结果显示该分析仪性能稳定,已达到了国际同类仪器水平。苹果糖度的现场无损测定数据表明,该分析仪具有较强的建模能力及高可靠性,其中校正标准偏差和验证集预测标准偏差分别为0.266和0.309。实验结果表明,该分析仪具有较强的现场应用能力,能够适应各种现场的应用环境。     

基于交叉验证的超微弱光子图像去噪处理

超微弱光子图像的很多有用部分被噪音所淹没,为了提高光子图像质量,提取更多有用信息,将一种基于交叉验证理论的小波滤波器引入到超微弱光子计数成像采集系统中,计算机模拟及实验结果显示:这种处理方法能滤除较多噪音、很好地保留图像信息并显著提高图像信噪比.     

在线离子交换富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定明胶胶囊中铬(Ⅵ)含量

应用自行设计的铬(Ⅵ)在线提取、分离和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测的全自动分析系统测定明胶胶囊中铬(Ⅵ)的含量。样品(2.0g)用pH 8.0的磷酸盐缓冲溶液(100mL)和无水氯化镁(0.4g),在氩气气氛中超声提取15min。所得提取液经过滤和脱色,调整其酸度至pH 5.0,通过交换柱吸附铬(Ⅵ)。用含1g·L-1抗坏血酸的0.4mol·L-1硝酸溶液将铬(Ⅵ)从交换柱上洗脱。洗脱液导入仪器进行检测。铬(Ⅵ)的质量浓度在100μg·L-1以内与发射强度呈线性关系,方法的检出限(3s)为0.30μg·L-1。样品测定值的相对标准偏差(n=6)在1.9%~3.6%之间,加标平均回收率为99.1%。