利用近红外反射光谱检测豆粕中掺假棉籽粕的研究

本实验研究了通过近红外反射（NIR）光谱对豆粕中掺假棉籽粕的定量分析方法。在豆粕中分别掺入0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%（m/m）棉籽粕，每个处理包含建模集样品20个、验证集样品10个，使用傅立叶变换近红外光谱仪获取掺假样本的NIR光谱，采用OPUS化学计量学软件拟合建模集样品棉籽粕掺假率的NIR光谱预测模型，再用验证集样本对预测模型进行验证，评价预测模型的相对误差。结果表明，豆粕中棉籽粕掺假率的NIR光谱预测模型的决定系数（R2）为0.975、交叉验证均方根误差（RMSECV）为1.58、斜率为0.974，棉籽粕掺假比例为5%、10%、15%、20%、25%、30%的NIR光谱预测值的相对误差分别为15.0%、0.50%、1.87%、1.45%、1.28%、0.87%。因此，利用NIR光谱可以准确定量测定豆粕中棉籽粕的掺假比例。 [关键词] 豆粕|棉籽粕|掺假|近红外反射光谱|预测模型     

基于近红外反射光谱快速检测豆粕中掺假菜籽粕的研究

试验旨在研究豆粕中掺假菜籽粕的近红外反射（NIR）光谱定量分析方法。在豆粕中掺入0、5%、10%、15%、20%、25%、30%菜籽粕，每个掺杂水平30份重复样品（建模集样本20个，验证集样本10个）。采用傅里叶变换近红外光谱仪获取样品NIR光谱，使用化学计量学软件拟合建模集样品掺假比例的NIR光谱预测模型，验证集样本评价预测模型的准确度。结果表明，豆粕中菜籽粕掺假比例的NIR光谱预测模型的决定系数R2为0.983，交叉验证均方根误差（RMSECV）为1.30。菜籽粕掺假比例为5%、10%、15%、20%、25%、30%的NIR光谱预测值的相对误差分别为8.93%、12.20%、2.21%、1.17%、1.72%、1.69%。研究表明，使用NIR光谱可以对豆粕中菜籽粕的掺假量实现准确定量测定。     

容县沙田柚黄龙病调查分析与诊断研究

为了解容县沙田柚黄龙病发生情况和表现症状,为种植者尽早鉴别黄龙病树,及时做好黄龙病防控提供参考依据,同时探索近红外光谱田间快速检测技术。采集不同症状沙田柚黄龙病疑似样品,采用Nested-PCR检测技术,统计不同症状样品和各乡镇样品阳性率;使用手持式近红外光谱仪采集光谱,以Nested-PCR检测结果为参照建立标准数据库并进行验证。结果表明,各乡镇黄龙病疑似样品阳性率为22.22%~72.50%,检出率较高;沙田柚感染黄龙病后,感病程度不同,表现症状有差异,无红鼻子果,斑驳黄化叶和黄梢是主要症状,斑驳黄化叶阳性率97.54%,黄梢黄化叶阳性率54.21%;建立的近红外光谱标准数据库模型总识别率81.75%,黄龙病阳性样品识别率83.41%,阴性样品识别率78.80%,假阳性率7.62%,假阴性率10.62%,经验证,该模型在实际检测中,识别率偏低,假阳性率和假阴性率偏高。黄龙病对成年果园影响较大,是沙田柚产量和品质降低的重要因素之一,需加强防控;近红外光谱田间快速检测技术与实际应用要求差距较大,沙田柚黄龙病诊断应采用灵敏度高的Nested-PCR检测技术。     

基于近红外光谱技术的掺假生鲜乳识别平台的研发

本研究运用化学计量学方法编写计算机程序并以此建立模型,通过比较不同的光谱预处理方法和建模方法,确定了最佳的近红外判别模型,建立了基于近红外技术的掺假生鲜乳识别平台,并进行了试验验证。2010年1～7月及2011年7月,采集上海市及周边地区奶牛场的生鲜乳样品287份,配制掺水量为1%～20%,含三聚氰胺、尿素或硝酸铵,但含氮量达标的掺假生鲜乳样品526份,所有样品经近红外光谱扫描后,采用留四分之一法进行建模和预测,统计准确率。结果表明,掺假生鲜乳识别平台可以较好地识别掺假生鲜乳。     

近红外显微成像光谱法快速定性鉴别蛋鸭饲料中的苏丹红

研究应用近红外显微成像光谱技术快速鉴别蛋鸭饲料中的苏丹红。利用近红外显微成像光谱仪采集鸭料、苏丹红及非法添加苏丹红的鸭料样品的光谱信息,对经过预处理后提高信噪比的光谱数据,研究采用间隔变量迭代空间收缩法(iVISSA)进行波段优选,以减少数据冗余信息;采用基于多核学习的支持向量机方法对添加苏丹红的样品进行定性判别。结果显示,该方法灵敏度较高,对验证集样品(添加浓度:0%~2%)鉴别的准确率达到89.2%,能够实现未添加样品和添加浓度≥0.002%样品的准确定性。利用近红外显微成像光谱技术结合化学计量学分析处理方法,整个分析不需前处理,在10 min内即可完成,为饲料中非法添加物的快速检测分析提供新途径。     

应用傅利叶近红外光谱定性、定量检测鱼粉中掺杂三聚氰胺的研究

本试验旨在研究利用傅利叶近红外光谱对鱼粉中掺杂的三聚氰胺进行定性鉴定及定量预测的可行性及方法.本研究收集饲用鱼粉106个,通过添加三聚氰胺标准品到饲用鱼粉中,以制备三聚氰胺含量不同的掺假鱼粉236个,三聚氰胺含量为0.1%～15.0%;然后用傅利叶近红外光谱仪采集饲用鱼粉、掺杂三聚氰胺鱼粉和三聚氰胺标准品的近红外光谱曲线,采用因子算法建立定性模型,利用偏最小二乘分析(PLS)建立定量分析模型.结果显示,根据三聚氰胺标准品和鱼粉的近红外光谱,可选取6 873.4～6 514.7 cm-1作为定性分析的特征光谱,而据此所建定性分析模型对检验集样品识别率为96.5%;用于定量分析的近红外特征光谱为7 560.0～7 058.5、6 915.8～6 098.1及4 601.6～4 246.7 cm -1,用此特征光谱所建0.1%～15.0%定量分析模型和0.1%～5.5%定量分析模型的交叉验证标准差平方根(RMSECV)分别为0.634%和0.210%,决定系数R2为94.77%和98.59%.用此二定量模型对检验集样品预测,其预测标准差平方根(RMSEP)分别为0.779%和0.188%,能较准确地预测鱼粉中掺杂三聚氰胺的含量.因此,傅利叶近红外光谱能够较准确、快速地鉴定鱼粉中是否掺杂三聚氰胺及定量预测其含量.     

利用在线近红外光谱鉴别雌雄蚕蛹的方法

采用自动识别雌雄蚕蛹的技术与设备,是解决蚕种生产人工鉴蛹人力短缺和保证鉴蛹正确率的有效途径之一。以6个家蚕品种的蚕蛹供试,利用自制的在线近红外光谱检测装置进行雌雄蛹的鉴别。分别以3种采谱条件采集各供试家蚕品种蚕蛹样品的近红外光谱,以采用全谱和经竞争性自适应重加权算法(CARS)、无信息变量消除法(UVE)优选后的波长变量分别建立偏最小二乘判别分析(PLSDA)的雌雄蚕蛹识别模型。测试结果显示,在3种采谱条件下,以单个家蚕品种的光谱数据建模时雌雄蚕蛹鉴别的正确率达100%;多个家蚕品种的蚕蛹混合后采集光谱数据建模,其中采用方法 a(积分时间8 ms,扫描次数5次)、方法 b(积分时间为8 ms,扫描次数10次)、方法 c(积分时间20 ms,扫描次数10次)获取光谱数据建模的鉴别正确率分别达94.2%、95.2%、100.0%。选择高速采集光谱的方法 a,经CARS法优选波长后建模的测试结果优于经UVE法优选波长建模的结果,对校正集、交叉验证集和预测集蚕蛹样品的雌雄识别正确率分别为100%、100%和96.2%。研制的在线近红外光谱检测装置及建立的检测方法与模型,可应用于蚕种生产中快速鉴别分选雌雄蚕蛹。     

近红外光谱法快速测定豆粕中的尿素酶活性

应用近红外光谱(NIRS)技术,采用中心化 一阶导数 附加散射校正的预处理方法,用偏最小二乘法(PLS),在950～1 650 nm谱区范围内建立了豆粕中尿素酶活性校正模型,其校正决定系数为0.916,外部验证决定系数为0.926,测量重复变异系数为0.09.结果表明:近红外光谱法可用于豆粕中尿素酶活性的实际快速测量,此模型可用于测量豆粕中尿素酶的活性     

饲料中掺入尿素和脲醛聚合物的简易鉴别方法

蛋白质饲料价格高,常被掺入非蛋白氮以次充好。尿素和脲醛聚合物是常见的掺伪物质。本研究旨在开发一种尿素和脲醛聚合物的简易鉴别方法。利用自动凯式定氮仪,将未经消化的样品直接蒸馏,当蒸馏时间从6 min延长至10 min时,掺有尿素和脲醛聚合物的饲料中氮含量明显升高,表明此法可有效检出尿素和脲醛聚合物。但此法不适用于含尿素酶的豆粕等饲料。     

粉碎粒度对近红外分析仪测定鱼粉和豆粕氨基酸含量的影响

用近红外方法分析测定一个饲料原料样品的氨基酸含量只需几分钟 ,其测定误差一般在 5 %以下。我国从 2 0世纪 80年代初在农产品质量分析技术上开展近红外光谱分析研究。但定标粒度对测定样品氨基酸影响的报道不多 ,本试验围绕近红外光谱技术测试条件的研究 ,通过近红外光谱分析技术对两种粉碎粒度的 1 4个鱼粉和 2 7个豆粕样品中 1 0种氨基酸含量的测定 ,探讨粒度对测定效果的影响 ,为应用近红外光谱分析技术检测样品氨基酸含量提供技术参考。1　材料和方法1 1　样品制备　 1 4个鱼粉样品、2 7个豆粕样品。样品均分别通过 0 75ｍｍ和 0 5…     

采用红外光谱技术检测反刍动物甲烷排放

反刍动物甲烷排放监测一直难以建立起精确的评估体系,其中一个重要原因是常用检测反刍动物甲烷排放的方法不够完善,另外检测仪器受外部环境的影响,难以保证其准确度和灵敏度。目前,红外光谱检测技术正在被广泛应用于反刍动物甲烷排放检测,一些基于红外光谱检测技术的最新检测方法,如甲烷激光检测(LMD)、傅里叶变换红外光谱检测(FTIR)、Green Feed(GF)系统和便携式自动开路气体量化系统(GQS)也得到广泛运用。与以往常用方法相比,红外光谱检测技术具有一定优势。本文根据现有文献,从红外光谱检测的原理、可靠性及与其他常见方法对比,论述了红外光谱检测方法在反刍动物甲烷排放中的应用现状和应用前景,旨在为精确检测反刍动物的甲烷排放提供参考。     

基于可见/近红外光谱技术的毛脚茧的光谱快速鉴别方法研究

基于可见/近红外光谱技术,研究了鲜茧毛脚茧快速鉴别的方法。采用主成分分析法对毛脚茧和成熟茧进行定性分析,再对光谱数据采用最小二乘支持向量机方法建模鉴别,通过连续投影算法从400-1000 nm波段的鲜茧光谱数据中选取了12个特征波长。采用最小二乘支持向量机法基于400 nm,430 nm,487 nm,512 nm,604 nm,616 nm,732 nm,759 nm,784 nm,852 nm,985 nm,999 nm这12个特征波长建模,结果对毛脚茧的判别准确率达到100%。表明可见/近红外光谱可以用于毛脚茧的鉴别检测。     

Near Infrared Reflectance Spectroscopy for the Determination of Free Gossypol in Cottonseed Meal

Gossypol is a toxic polyphenolic compound produced by the pigment glands of the cotton plant. The free gossypol content of cottonseed meal (CSM) is commonly determined by the American Oil Chemists’ Society (AOCS) wet chemistry method. The AOCS method, however, is laboratory-intensive, time-consuming, and therefore, not practical for quick field analyses. To determine if the free gossypol content of CSM could be predicted by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS), CSM samples were collected from all over the world. All CSM samples were ground and a portion of each analyzed for free gossypol by the AOCS procedure (reference data) and by NIRS (reflectance data). Both reflectance and reference data were combined in a calibration. The coefficient of determination (r²) and standard error of prediction (SEP) were used to assess the calibration accuracy. The r² was 0.728, and the SEP was 0.034 for the initial calibration that included samples from all over the world. However, the r² and SEP improved to 0.921 and 0.014, respectively, if the calibration was made using CSM samples only from the United States. These results indicate that a general prediction equation can be developed to predict the free gossypol content of CSM by NIRS. From a practical standpoint, NIRS technology provides a method for quickly assessing whether a particular batch of CSM has a free gossypol content low enough to be suitable for use in poultry diets.     

用近红外反射光谱方法测定乳清粉的品质性状

本文用近红外反射光谱(NIRS)直接测定乳清粉的蛋白质、脂肪、灰份含量，均有很好的效果。同时对定标光谱进行不同的数学处理和散射处理，并采用不同的统计方法来优化这种成份的NIRS分析。建模时标准误很小而决定系数高。校正标准误、检验工作标准误、校正决定系数以及检验决定系数蛋白质依次分别为0．589，1．448，0．999和0．977，脂肪分别为0.257，0．570，0．989和0．938，灰份分别为0．178，0．206，0．990和0．988。同时对乳清粉品质的NIRS测定作了讨论。     

近红外漫反射光谱定量分析天然牧草营养成分

为了快速测定内蒙古锡林郭勒盟草原天然牧草的营养成分,试验选用内蒙古锡林郭勒盟草原2016年5-11月份的主要牧草及混合牧草样品共407份,研究利用近红外漫反射全光谱扫描技术结合实验室检测数据,用修正偏最小二乘法（MPLS）,进行粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、木质素（ADL）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、钙（Ca）、磷（P）的定标和验证。结果表明：Ca、NDF、DM、CP、Ash的外部验证相对分析误差RPD（SD/SEP）均 > 3,NIRS预测值与化学值的相关系数RSQ均在0.9以上,说明这5个指标的定标效果较好, 建立的定标模型可以用于实际检测;ADF外部验证相对分析误差2.5     

基于可见—近红外光谱的蚕茧含水率无损检测研究

以蚕茧含水率为研究对象,研究了基于可见—近红外光谱技术的蚕茧含水率无损检测方法.采用最小二乘支持向量机（least square-support vector machine,LS-SVM）建立可见—近红外光谱模型,采用连续投影算法（suc-cessive projections algorithm,SPA）选取光谱有效波长.结果表明,基于SPA方法进行变量选择,最终将原始光谱的601个光谱变量减少到了11个（487,501,616,718,771,782,789,826,966,977和991nm）.基于此11个变量建立的LS-SVM模型得到了预测集的确定系数（RP2）为0.8517,误差均方根（RMSEP）为0.0504的预测结果.表明可见—近红外光谱可以用于对蚕茧的含水率进行无损检测,同时SPA是一种有效的光谱变量选择方法.     

牛粪发酵过程中的红外光谱分析

[目的]对牛粪在堆肥发酵过程中的物质转化机制进行探讨.[方法]通过红外吸收光谱法分别对室温、30℃、50℃好氧和厌氧发酵条件下的牛粪进行红外光谱分析.[结果]表明:①好氧条件下有利于牛粪中有机物的分解,随着堆肥的进行,蛋白质、碳水化合物、脂肪族化合物均在减少,芳构化程度增强.30℃与50℃好氧发酵与宣温好氧发酵峰的变化...     

Assessing Feather Cover of Laying Hens by Infrared Thermography

Brown Leghorn hens (n = 98) were assessed for feather cover using a feather scoring (FS) scale and by infrared thermography. Mean image temperature provided a real-time assessment of feather cover that was significantly related to FS. The closest approximation to FS was achieved by considering the area of the image within specific temperature ranges. The percentage of the image area within a temperature range of 17 to 24°C was positively associated with feather cover, whereas the area within a temperature range of 28 to 31°C was negatively associated with FS and indicative of a lack of cover (bare skin). Infrared thermography provided a fast, objective, and accurate assessment of feather cover on a continuous variable.     

基于近红外光谱法的紫花苜蓿品质综合评价

探索近红外光谱法测定紫花苜蓿品质的可行性,采用近红外光谱法与常规方法对8个紫花苜蓿品种(系)的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、钙、磷和干物质等8项指标进行测定。利用配对T检验、多重比较和回归分析等方法检验近红外光谱法测定结果的可行性,运用灰色关联度分析对苜蓿品质进行综合评价。结果表明,粗蛋白、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、磷和干物质等6项指标用近红外光谱法测定可信度较高。紫花苜蓿品质评价指标可简化为粗蛋白、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和干物质等5项。灰色关联度分析综合表现较好的苜蓿品种(系)有WL358、WL440HQ、WL656HQ和WL366HQ。     

近红外光谱技术在兽药检测中的应用前景

综述了近红外光谱法的基本原理和发展,以及近红外光谱技术在药物检测中的应用现状,并对其在兽药检测中的应用前景进行展望.