Construction of a novel densitometer that utilizes a near-infrared laser system with Douglas fir (Pseudotsuga menziesii)

Abstract

A novel densitometer consisting of a continuous wave near-infrared (NIR) laser source and an avalanche photodiode module as the detector has been designed, which can rapidly and non-destructively measure the density of wood. The wood density of a small area (3.14 mm²) at the radial-transverse face was continuously estimated using the intensity of the transmitted light with the aid of the modified Lambert-Beer law. By conducting a validity evaluation with statistical coefficients, it was shown that the constructed system could obtain the sharp density profile compatible with X-ray densitometer [Root mean squared error of calibration (RMSEC) = 0.045 g cm^?3, Root mean squared error of validation (RMSEV) = 0.046 g cm^?3). It was concluded that the constructed NIR device has high performance from the viewpoint of operability, measuring time and safety.     

近红外光谱分析法测定菜籽油中芥酸的含量

采用多通道PDA型近红外光谱仪，应用偏最小二乘法建立了菜籽油中芥酸含量与近红外透射光谱的校正模型，讨论多项式求导及平滑的窗口宽度和相关系数法筛选有效波长对校正模型的影响，并对10个预测集样品利用预测相关系数R_p和预测均方根误差RMSEP指标进行了预测精度分析，结果发现：在使用全谱数据进行偏最小二乘回归建模时，一阶7点求导及平滑的预处理方法结果最佳，此时建模效果为：R_p=0.739，RMSEP=1.659；在此基础上通过相关系数法筛选波长后的建模效果为：R_p=0.958，RMSEP=0.963。后者R_p提高29%，RMSEP减少42%。由此可得出多项式求导及平滑法和相关系数法相结合对校正模型稳健性，预测精度都有较大提高的结论。研究证明：多通道近红外光谱仪快速测测菜籽油中芥酸含量的方法是可行的。     

基于HS-SPME-GC-MS的青梅酒香气成分研究

[目的]为更好地勾兑青梅酒,研究青梅浸泡酒、青梅汁、青梅汁发酵酒以及浸泡基酒的香气成分.[方法]采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱质谱(GC-MS)相结合的方法定性分析浸泡基酒、青梅浸泡酒、青梅汁及青梅汁发酵酒4种样品的香气成分.[结果]试验显示,4个样品依次检测出14、32、17、46种香气成分,香气成分本质的差异决定了其特有的风味和口感.其中,青梅在浸泡过程中产生的特有香气成分为苯甲醛、S-(-)-2-甲基-1-丁醇、苯甲酸乙酯、5-羟甲基糠醛等.青梅汁中特有的香气成分为糠醛、苯乙醇、苯甲醇等.青梅汁发酵酒中产生的主要微量香气成分有苯乙醇(6.941％,峰面积相对百分含量,下同)、异戊醇(6.940％)、辛酸乙酯(3.734％)、癸酸乙酯(2.590％)、己酸乙酯(2.479％)、9-癸烯酸乙酯(2.080％)、5-羟甲基糠醛(1.756％)等.[结论]研究可为青梅酒的品质改善提供科学依据和数据参考.     

利用乳成分分析仪与近红外光谱仪比较分析牛奶中的乳脂肪和乳蛋白

采用乳成分分析仪和近红外光谱仪比较分析了牛奶中的乳脂肪和乳蛋白。分析结果表明,二者没有显著差异,近红外光谱仪可以代替乳成分分析仪用来检测牛奶中的乳脂肪和乳蛋白。     

超小型叶栅空化流场试验研究

采用弦长为14 mm的超小型Clark-Y叶栅,进行了多种空化数下的空化试验以探讨超小尺度下的空化机理和空化尺度效应。通过试验结果的分析,发现随着空化数降低,超小型叶栅的空化发展可分为空化初生、片状空化、云状空化、超空化几个阶段。通过与超小型翼型空化流场比较,发现由于受翼型间相互作用的影响,栅中翼型的空穴形态在各个空化阶段均表现为薄且狭长,空化发展相对滞后。     

基于近红外光谱的五味子提取过程在线检测方法研究

目的 利用近红外(NIR)光谱法,建立定量模型,实现五味子提取过程中关键指标的快速检测。方法 在线采集五味子提取液的近红外光谱,以高效液相色谱法和差重法获取参照,采用最小二乘回归法(PLSR)分别建立五味子醇甲、果糖、葡萄糖和可溶性固形物的定量模型。结果 定量模型的校正集相关系数R、校正均方根误差RMSEC、预测均方根误差RMSEP分别为：五味子醇甲0.99792、1.41、8.76,果糖0.99246、0.0919、0.333,葡萄糖0.99371、0.0954、0.448,可溶性固形物0.98723、3.07、11.2。结论 该方法快速、便捷,结果准确,适用于五味子提取过程的快速检测。     

近红外光谱分析技术在豆粕豆质分析中的应用

应用近红外光谱分析技术,以豆粕为试材,建立豆粕粗蛋白快速分析检测模型,结果表明:近红外光谱分析方法的预测值与化学分析值有显著的相关性,相关系数为0.9783。     

基于嗅觉和光谱技术融合的面粉脂肪酸值定量检测

提出了一种基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合的储藏期面粉脂肪酸值的定量检测方法。开发比色传感器阵列、搭建便携式近红外光谱测量系统,分别采集不同储藏期面粉样本的比色传感器数据和近红外光谱。利用主成分分析分别对预处理后的比色传感器数据和近红外光谱数据进行特征降维,采用五折交互验证法在反向传播神经网络(BPNN)模型校正过程中进行优化,确定基于单技术分析模型的最佳主成分(PCs)个数。将优化后的基于单技术模型的最佳PCs在特征层进行融合,建立基于融合特征的BPNN分析模型,以实现对面粉储藏过程中脂肪酸值的快速检测。实验结果显示,基于比色传感器特征和基于近红外光谱特征建立的最佳BPNN模型的最佳PCs数量分别为3和4,基于融合特征建立的BPNN模型在预测集中的相关系数和预测均方根误差的均值分别为0.9276和1.9345 mg/(100 g)。研究表明,与单技术数据分析模型相比,基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合模型的检测精度和泛化性能都有所提高。本研究可为粮食储藏品质的高精度原位监测提供一种技术方法。     

中国小型猪内源性反转录病毒研究进展与对策

作者介绍了国内外猪内源性反转录病毒（PERV）研究进展,简述了中国不同品种小型猪PERV存在情况、PERV前病毒全基因克隆与序列分析、细胞水平鉴定方法、感染HEK293细胞研究平台的创建、猪A3F对PERV的抑制作用研究,以及从分子遗传学上揭示不同品系PERV特异性等创新性研究成果,分析了五指山小型猪近交系具有PERV基因拷贝少且没有PERV-C等特异性,以及展望培育中国PERV阴性猪新品系方法等研究,以期为人类异种器官移植和生物医用材料产品安全性研发,解决小型猪PERV疾病传播危险性提供科学对策和新的方向。     

便携式近红外光谱仪检测红松籽中的水分含量

为了建立红松籽水分无损、快速检测,采用便携式近红外光谱仪在波长范围900~1 700 nm对红松籽的光谱信息进行采集和分析,建立红松籽水分的近红外预测模型。利用多种预处理方法优化模型,同时采用反向间隔偏最小二乘法、无信息变量消除法实现特征波段的选取。结果表明,带壳红松籽光谱经矢量归一化预处理后构建的模型最优,松仁光谱经一阶导数预处理后构建的模型最优;波段筛选能够优化模型质量,其中反向间隔偏最小二乘法的筛选结果最优,其带壳红松籽和松仁水分模型校正集相关系数分别为0.864 1和0.907 8,验证集均方根误差分别为1.041 7和0.833 8。结果表明,经过优化后,模型的效果较好,能够实现红松籽水分无损检测,为带壳坚果的在线检测提供技术参考。