近红外光谱技术及其在农产品品质分析中的应用

近红外光谱技术是一种高效、快速的现代分析技术,已在很多领域得到广泛应用。文章对近红外光谱分析的技术原理、技术方法、技术特点作了简要介绍,并对其在农产品品质分析中的应用现状和应用前景进行了综述。     

农产品近红外光谱品质检测软件系统的设计与实现

在中国加入WTO后，利用近红外光谱技术进行快速、准确的农产品品质检测技术与方法研究非常迫切，为满足对样品组分定量预测软件的需求，设计并实现了农产品近红外光谱品质检测软件系统。采用了面向对象编程技术，向量、矩阵运算的封装技术，结构化存储与复合文档等软件实现技术。该系统由光谱文件管理，光谱显示，光谱信号处理(预处理)，光谱校正模型的建立与管理，未知样品的组分浓度预测等五大功能模块构成。具有多种光谱仪器光谱格式(SPC、TXT、JWS、MAT、ASF等)兼容性，光谱分析功能全面性，算法(PCR、PLS、GA、ANN、Wavelet、Wavelet Package等)多样性，软件系统易维护性，用户使用操作方便性等特点。实例分析表明，无论采用本系统的PLS-NIR模型，还是采用本系统的PCA-MBP-NIR模型，组分浓度预测精度均很高。本系统为农产品品质检测近红外光谱建模和预测提供了很好的技术支持，具有重要的应用价值。     

红外光谱在油菜籽快速无损检测中的应用

近年来红外光谱技术的应用得到迅速发展，本文简要地介绍了主要红外光谱技术及相应化学计量学方法，概述了近二十年来红外光谱技术在油菜籽营养品质测定方面的主要研究进展，分析了过去研究中存在的问题并指出了未来的研究方向。     

近红外光谱技术在牛奶及乳制品分析中的应用研究

近红外光谱作为一种新型的分析检测技术,正在获得越来越广泛的应用.本文阐述了近红外光谱技术应用于农产品检测的基本原理和具体检测步骤.从建模算法、谱图预处理和检测系统结构等方面综述了国内外近红外光谱技术在牛奶及乳制品中的最新研究进展.对目前研究中存在的问题进行了分析,对以后进一步的研究进行了展望,并提出了一些建议.     

云计算在图书馆的应用现状及存在问题研究

云计算是现在最热门的互联网技术,给图书馆未来发展带来深远的影响。本研究利用文献计量学方法,通过云计算技术在图书馆的应用研究领域被CNKI全文数据库收录的论文进行分析,揭示出云计算技术在国内图书馆研究应用的现状及存在问题。     

基于近红外光谱技术的淡水鱼品种快速鉴别

为探索淡水鱼品种的快速鉴别方法,该文应用近红外光谱分析技术,结合化学计量学方法,对7种淡水鱼品种的判别分类进行了研究。采集了青、草、鲢、鳙、鲤、鲫、鲂等7种淡水鱼,共665个鱼肉样品的近红外光谱数据,经过多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、正交信号校正(orthogonal signal correction,OSC)、数据标准化(standardization,S)等20种方法预处理,在1 000~1 799 nm范围内分别采用偏最小二乘法(partial least square,PLS)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和BP人工神经网络技术(back propagation artificial neural network,BP-ANN)、偏最小二乘法和BP人工神经网络技术对7种淡水鱼原始光谱数据进行了鉴别分析。结果表明,近红外光谱数据,结合主成分分析和BP人工神经网络技术建立的淡水鱼品种鉴别模型最优,模型的鉴别准确率达96.4%,对未知样本的鉴别准确率达95.5%。模型具有较好的鉴别能力,采用该方法能较为准确、快速地鉴别出淡水鱼的品种。     

植源性农产品产地溯源技术研究进展

农产品产地溯源技术不仅可以保护消费者利益,同时也为维护植源性农产品市场提供有效的技术支撑。本文阐述并分析了当前植源性农产品产地溯源技术的应用情况,分别从稳定同位素技术、矿物元素指纹图谱技术、代谢组学技术、近红外光谱技术等方面对植源性农产品产地溯源的研究进展进行了分析,并对植源性农产品产地溯源技术的未来发展进行了展望。     

光谱技术在水产品鲜度评价中的应用

光谱技术能依据食品的光谱特征研究其结构和成分变化,化学计量学法能从光谱数据中最大限度地提取有用信息,为光谱技术的定性和定量分析提供依据。光谱技术结合化学计量学法具有分析效率高、样品无需处理、操作简单、非破坏性、便于实现在线分析等特点,近年来以独特的优势在水产品鲜度评价方面得以应用。本文主要介绍了红外光谱、荧光光谱、拉曼光谱、高光谱成像技术等的特点,综述了光谱技术结合化学计量学法在水产品鲜度评价中的应用研究进展,探讨了现有技术的局限性,并对光谱技术在水产品无损检测中的发展趋势进行展望,以期促进该技术在水产品鲜度评价领域得到更广泛的应用。     

可见/近红外光谱技术无损检测果实坚实度的研究

该研究的目的是建立可见/近红外光谱与梨果实坚实度之间的数学模型,评价可见/近红外光谱技术无损测量梨果实坚实度的应用价值.在可见/近红外光谱区域(350～1800nm),试验对比分析了不同测量部位、不同光谱预处理方法和不同校正建模算法的梨果实坚实度校正模型.结果表明:赤道部位吸光度一阶微分光谱的偏最小二乘回归所建梨果实坚实度校正模型的预测性能较优,其校正和预测相关系数分别为0.8779和0.8087,校正和预测均方误差分别为1.0804N和1.4455N.研究表明:可见/近红外光谱技术无损检测梨果实坚实度是可行的.     

柑桔黄龙病近红外光谱无损检测

为探讨快速无损检测柑桔黄龙病的可行性,应用近红外光谱技术结合机器学习方法进行研究。在4000~9000cm-1光谱范围内,采集黄龙病、缺素和健康3类叶片样本的近红外光谱。采用一阶导数、平滑和多元散色校正组合的光谱预处理方法,消除光谱的基线漂移和散射效应。分别对偏最小二乘判别模型(PLS-DA)的主成分因子数和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的输入变量数量、核函数类型及其参数进行了优化,建立了PLS-DA和LS-SVM模型。采用预测集样本,评价模型的预测能力,经比较,采用11个主成分得分向量为输入、线性核函数和惩罚因子为2.25的LS-SVM模型预测效果最佳,模型误判率为0。结果表明采用近红外光谱技术结合最小二乘支持向量机进行柑桔黄龙病无损检测是可行的。     

我国农业信息化对农业技术效率的促进作用研究

农业信息化通过加快信息传播速度、扩大信息传播范围、运用数字农业生产管理技术以及提高农业从业人员素质等路径将促进农业技术效率提高。本文运用技术效率外生性模型实证研究了我国农业信息化对农业技术效率提高的促进作用。结果表明：我国农业信息化对各地区的农业技术效率提高均起到了明显的促进作用,这种促进作用在东部地区最强,中部地区次之,西部地区最弱。本文建议加快推进我国农业信息化进程,同时加快推进中西部农业生产的机械化、集约化和规模化。     

近红外光谱法在土壤有机质研究中的应用

近红外光谱技术(Near Infrared Reflectance Spectroscopy,NIRS)具有快速、低成本、无损等优点。目前利用NIRS获取土壤信息已成为国内外学者研究的重点,但是在我国利用NIRS对土壤成分进行定量分析才刚刚起步。本文简要介绍了近红外光谱分析的基本原理、模型的建立及评价,详细论述了该技术在预测土壤有机质及其组分方面的应用,并对NIRS在我国土壤有机质定量研究方面的应用前景进行了展望。     

我国农业(种植业)机械化发展的区域不平衡性研究

该文阐述了进行农业机械化发展的地区比较研究的意义。在调查与分析我国各地区农业(主要是种植业)机械化发展情况的基础上,对农业机械化的发展进行了地区比较研究与综合评价。由于各地自然条件、社会经济条件、技术条件不同,我国农业机械化的发展呈现出明显的差异性和层次性,北方农业机械化的总体水平比南方高,西南是全国农业机械化水平最低、难度最大的地区。通过综合评分法和模糊聚类模型的计算,按照农业机械化发展水平,分为4类地区。提出我国农业机械化的发展应按北部、中部、南部来分类指导;实行分区决策、分类实施、重点突破、逐步推进的发展战略。     

建设中国外向农业系统的基础与战略内容

从我国出口农产品中的初级产品比重、农产品品质、出口产品稳定性三方面分析了外向农业目前存在的主要问题。在此基础上,从管理体系、生产体系、科技体系三方面,就未来我国外向农业系统建设基本战略内容进行了论述。同时揭示出必须下大决心,从全新角度完成我国外向农业系统建设任务。     

中国核农学的现状及发展建议

本文介绍了中国核农学的成就和发展建议。中国核农学的研究与应用开始于 1 95 6年 ,现已广泛应用于农业的各个领域并取得了卓越的成就 ,在某些领域处于世界领先地位。据2 0 0 1年底不完全统计统计 ,中国辐射诱变育成新品种 62 5个 ,占全世界辐射育成新品种总和的2 7 2 % ,年推广种植面积达 9× 1 0hm2 ,育成的新品种每年为国家增产粮食 30～ 40亿kg、棉花1 5～ 1 8亿kg、油料 0 75亿kg,创经济效益 33～ 40亿元。在育成的新品种中有 1 8个获得国家发明奖。中国已批准 6大类辐照食品的国家卫生标准和 1 7种辐照食品的国家工艺标准 ,年辐照食品和农产品达 8～ 1 0万t。在辐射育种、航天育种、同位素示踪技术在农业上的应用、辐照农产品贮藏保鲜加工、辐射害虫防治、低剂量辐射刺激增产等方面都取得显著的成绩 ,创造了巨大的经济、社会和生态效益 ,培养和造就了一批核农学人才和科技队伍。中国核农学的卓越成就得到了国际原子能机构和专家的高度赞誉 ,1 999年中国被国际原子能机构确认为亚太地区核农学的牵头国。中国核农学今后的发展应从我国核农学重大技术应用基础研究和关键技术研究着眼 ,力争在辐射诱变育种和空间诱变育种的分子机理、辐照检疫技术及产业化、核素示踪与环境生态保护、动物生产与健康     

农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系与方法

农业废弃物资源化利用技术综合评价是现代农业产地环境保护技术优选和集成的重要内容。为了构建中国农业废弃物资源化利用技术综合评价的指标体系和方法,该文采用文献分析的研究方法,基于自然—经济—社会复合生态系统理论,提出了农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系的构建思路,并建立了一套包括4级37个指标的综合评价指标体系。在论述农业废弃物资源化利用综合评价的实施过程基础上,提出了4层次的农业废弃物资源化利用技术的评价模式,该模式具有全面性、定量与定性相结合的特点。研究结果为评价、筛选、集成和推广农业废弃物资源化利用技术提供方法学依据。     

世界农业工程学科研究进展及发展趋势

为准确了解世界农业工程学科的演进发展过程,把握学科未来发展方向,为中国农业工程学科发展提供借鉴,为农业强国建设和中国式现代化提供学科支撑,该研究基于Web of Science核心数据,精选世界农业工程领域的30种期刊,采用文献计量学方法和可视化图谱软件,绘制了1965-2021年6个时段（1965-1970年、1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年、2001-2010年、2011-2021年）的世界农业工程学科研究相关图谱。结果表明：世界农业工程学科主要研究内容经历了从水、土壤、多孔介质、畜禽粪污处理及环境污染控制等传统学科领域到生物质资源生产、预处理、厌氧消化,藻类培养,木质纤维素利用,人工神经网络、人工智能、物联网、计算机信息、光谱、大数据、“3S”等技术在农业中应用（精准农业、智慧农业、垂直农业等）等学科交叉研究的深度转化。从研究产出量看,20世纪,美国在世界农业工程研究领域处于领先地位,其次为加拿大和英国;21世纪,中国、印度和巴西跻身前列,2011-2021年中国跃升至首位。农业工程交叉学科的特点日趋突出,相关学科交叉研究期刊的载文量和影响力逐渐提...     

知识经济条件下农业院校科技服务体系创新探讨

论述了知识经济条件下农业院校科技服务体系创新的意义,分析了我国农业科技服务体系的现状与存在的问题,探讨了知识经济条件下农业院校科技服务体系创新的实现途径,提出了确立农业科技服务创新的理念、探索农业科技服务创新机制、创新农业科技服务模式和提升农业科技服务的手段。     

对当前我国农业工程科技创新的主要内容及对策的思考

农业工程科技创新和进步是我国农业现代化的必由之路。该文结合我国农业发展的新形势，分析了农业工程相关技术在实现农业从粗放型向集约型、传统型向现代型的根本性转变、应对加入WTO的挑战和推进农业现代化进程中的地位和作用，提出了加快种子工程技术、农副产品加工技术、农业资源合理利用技术、设施农业技术、农业机械化技术、农业信息化技术等方面的技术创新主要内容。为加强农业工程科技创新，建议当前需要突出做好转变观念、加快关键农业工程技术攻关、引进吸收国外先进的实用工程技术、充分发挥农业工程科技单位功能等方面的工作。     

农产品溯源领域稳定同位素研究发展态势分析

近年来,农产品溯源的研究(包括真实性识别与产地确证方面)已经成为农产品质量和安全领域关注的热点,稳定同位素分析技术是农产品溯源领域中具有应用前景的技术之一。本文以截至2020年9月Web of Science和中国知网收录的论文、专利、标准以及国家自然科学基金项目为数据源,分析了稳定同位素技术对农产品溯源的研究态势。通过多角度分析发现,中国在利用稳定同位素技术对农产品溯源的研究居国际先进水平,已经形成了多个有影响力的科研团队,稳定同位素技术在判别农产品真伪和追溯农产品地理起源方面具有重要的作用。健全稳定同位素分析的标准体系,丰富农产品稳定同位素产地溯源数据库,结合新技术提高溯源准确率是未来农产品溯源领域发展的方向。