3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究（英文）

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析(HCA),结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

基于曲线拟合的蚕豆病害叶的FTIR研究

用傅里叶变换红外光谱法研究蚕豆病害叶片,结果显示不同病害蚕豆叶片红外光谱图整体相似,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类和多糖的振动吸收带组成,仅在1800～1300 cm－1范围光谱的峰位、峰形及吸收强度有一些微小差异。对1800～1300 cm－1波数范围的光谱图进行二阶导数处理,结果显示蚕豆病害叶的二阶导数谱差异明显。对健康和病害蚕豆叶1700～1500 cm－1范围光谱进行傅里叶自去卷积和曲线拟合处理后,得到蛋白质酰胺Ⅱ带（1550 cm－1）、木质素（1605 cm－1）和酰胺I（1650 cm－1）3个子峰,相应子峰的峰面积比例显示差异,黄化卷叶病分别为24．01％、36．55％、39．44％,赤斑病分别为15．42％、42．98％、41．61％,轮纹病分别为32．39％、35．63％、31．98％,锈病分别为13．97％、46．40％、39．65％,健康叶片分别为38．86％、28．68％、32．47％,健康叶的酰胺Ⅱ带子峰相对面积比病害叶的大,而其木质素子峰相对面积比病害叶的小。对于子峰面积比 A1563／A1605、A1650／A1605和 A1563／A1654,4种病害叶的比值均比健康叶的相应数值小,4种病害叶之间也有差异。结果表明傅里叶变换红外光谱（FTIR）结合曲线拟合可望对不同病害的样品进行有效鉴别。     

基于曲线拟合的蚕豆病害叶的FTIR研究

用傅里叶变换红外光谱法研究蚕豆病害叶片,结果显示不同病害蚕豆叶片红外光谱图整体相似,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类和多糖的振动吸收带组成,仅在1 800~1 300 cm-1范围光谱的峰位、峰形及吸收强度有一些微小差异。对1 800~1 300 cm-1波数范围的光谱图进行二阶导数处理,结果显示蚕豆病害叶的二阶导数谱差异明显。对健康和病害蚕豆叶1 700~1 500 cm-1范围光谱进行傅里叶自去卷积和曲线拟合处理后,得到蛋白质酰胺Ⅱ带(1 550 cm-1)、木质素(1 605 cm-1)和酰胺I(1 650 cm-1)3个子峰,相应子峰的峰面积比例显示差异,黄化卷叶病分别为24.01%、36.55%、39.44%,赤斑病分别为15.42%、42.98%、41.61%,轮纹病分别为32.39%、35.63%、31.98%,锈病分别为13.97%、46.40%、39.65%,健康叶片分别为38.86%、28.68%、32.47%,健康叶的酰胺Ⅱ带子峰相对面积比病害叶的大,而其木质素子峰相对面积比病害叶的小。对于子峰面积比A1 563/A1 605、A1 650/A1 605和A1 563/A1 654,4种病害叶的比值均比健康叶的相应数值小,4种病害叶之间也有差异。结果表明傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合曲线拟合可望对不同病害的样品进行有效鉴别。     

蚕豆病害叶的FTIR研究(英文)

[目的]对蚕豆病害叶进行鉴别研究。[方法]用傅里叶变换红外光谱技术结合统计分析对蚕豆锈病、茎基腐病、轮纹病、黄化卷叶病和正常叶片进行鉴别研究。[结果]病害叶片和正常叶片的红外图谱相似,仅有几个吸收强度比存在差异;对光谱进行二阶导数分析发现,病害叶片和正常叶片的二阶导数光谱在1200～700cm-1范围差异明显,对该区域内的光谱数据进行相关分析、主成分分析和聚类分析,结果显示,正常叶片之间、同种病害样品之间相关系数都在0.928以上,而病害叶片和正常叶片以及不同病害样品之间的相关系数降低;45个样品聚类分析和主成分分析正确率分别为73.3%和82.2%。[结论]傅里叶变换红外光谱技术具有快速、无损、准确等优点,有望为蚕豆病虫害诊断提供新的方法与途径。     

利用FTIR和化学计量学对牛肝菌亲缘关系的研究

采用傅里叶变换红外光谱结合化学计量学对不同种牛肝菌亲缘关系进行研究,为该种群亲缘关系鉴定提供依据,同时为人工栽培牛肝菌奠定理论基础。采集12个种类72份牛肝菌样品的红外光谱,采用二阶导数(2D)、标准正态(SNV)变量和小波压缩(WC)等方法对牛肝菌的原始红外光谱进行优化处理,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立鉴别模型。将PLS-DA得到的前8个主成分数据作为提取数据代入系统聚类分析(HCA),获得亲缘关系树状图。结果显示:12种牛肝菌的原始红外光谱较为相似,共有峰主要归属为蛋白质、多糖、纤维素和氨基酸等物质中OH、C=O、C-O-H、C=O、C-C等官能团的吸收峰。对比不同优化处理的鉴别结果,发现2D+WC预处理方法对不同种类牛肝菌区分效果较好。HCA亲缘关系树状图表明,按照物种层面划分,中华牛肝菌和远东疣柄牛肝菌亲缘关系最近,且2种牛肝菌与圆花孢牛肝菌亲缘关系较近;深褐牛肝菌和美味牛肝菌亲缘关系较近;小美牛肝菌和美柄牛肝菌亲缘关系较近,且2种牛肝菌与栗色牛肝菌亲缘关系较近。傅里叶变换红外光谱法可应用于牛肝菌的亲缘关系分析,能为野生食用菌的亲缘关系研究提供一种新方法。     

FTIR结合DWT鉴别研究六种不同植物来源的淀粉

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合离散小波变换(DWT)、主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)方法对甘薯、马铃薯、薯蓣、莲藕、豌豆、玉米淀粉进行鉴别研究,测试淀粉样品的红外光谱。结果表明,6种淀粉样品红外光谱相似,但在1 700~800 cm-1范围内,红外光谱的峰位、峰形及吸收强度差异明显。对此范围内的原始红外光谱进行离散小波变换,提取离散小波变换的第五尺度细节系数数据,进行主成分分析和聚类分析。离散小波的前3个主成分的累计贡献率为94.43%,主成分分析和聚类分析正确率为100%。研究表明,傅里叶变换红外光谱技术结合离散小波变换的方法可以鉴别不同植物来源的淀粉。     

红外光谱分析在野生动物毛发鉴定中的应用

使用傅里叶红外光谱(F,TIR)及其二阶导数谱对云豹等4种野生动物毛发进行了检测和分析,得到动物毛发特征性的图谱.结果表明,针毛和绒毛的红外图谱均可反映出该物种毛发纤维的特征性成分,针毛的特征性峰形更明显;不同科之间的动物毛发纤维图谱有明显差异,同科动物的毛发纤维图谱也存在一定差异,所以红外光谱分析在动物毛发的识别与鉴定领域具有较好的应用前景.     

基于FTIR 技术茶树群体种质资源鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法获得4个茶树群体种质资源的红外光谱图,结合系统聚类和相关性系数法对所得的光谱数据进行分析比较。结果显示:各茶树群体种的红外光谱整体上十分相似,但由于内含化学成分及相对含量存在差异,其具有各自的特征红外光谱。根据红外光谱的特征峰形和吸光度值,不仅可以区分各群体种,而且可以评价其质量。同时,依据红外指纹图谱特征,可以将4个茶树群体种分为3个类群,第一类是龙胜龙脊茶和临桂宛田茶,第二类是凌云白毫茶,第三类是南山白毛茶。FTIR-聚类分析法可以作为茶树群体种鉴定和质量评价的一种可行性手段。     

红外光谱结合聚类分析鉴别青海枸杞产地

采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）对枸杞样品产地模式进行鉴别.用常规预处理方法和小波变换法对红外光谱原始数据进行了预处理,利用聚类分析对已预处理后的红外光谱数据进行分析.聚类分析将12份样品聚为枸杞主产地和非主产地两大类,取得了较满意的分类效果.红外光谱法结合聚类分析法可作为枸杞产域分类鉴别的一种新的适用方法.     

甘蔗蔗汁锤度和还原糖分傅立叶变换近红外定量分析数学模型

以傅立叶变换近红外光谱技术为基础，采用透射测定方式和PLS算法，建立蔗汁锤度和还原糖分定量分析数学模型．蔗汁锤度和还原糖分预测数学模型的决定系数(R^2)分别为0．9990和0．9953，均方根差分别为0．1150％和0．0722％，预测误差接近常规分析方法的误差．     

傅里叶变换红外光谱结合判别分析法诊断蚕豆病虫害

为建立一种基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合判别分析的蚕豆病虫害诊断方法,以病虫害危害的蚕豆叶片样品FTIR数据为指标,采用逐步判别法,依据Fisher线性判别准则建立判别模型,对样品的病虫害种类和病原物类别进行诊断,比较了不同光谱范围和不同级别光谱数据以及挑选判别指标建立判别函数时5种方法的判别效果。结果表明,基于FTIR数据的判别分析能较好地诊断蚕豆病虫害种类和病原物类别,以波数1 800~1 200 cm-1的一阶导数光谱数据为判别指标进行诊断时效果较好;采用Unexplained variance逐步判别法对病虫害种类诊断时,正确率相对最高,为93.1%;采用Wilks’lambda逐步判别法对病原物类别诊断时,正确率为91.8%。FTIR光谱技术与判别分析方法相结合,可为蚕豆病虫害诊断提供一种简便易行的方法。     

红外光谱结合相关性分析对番茄病害叶的研究

用傅里叶变换红外光谱结合相关性分析研究番茄正常叶片和3种病害叶片。结果表明,它们的主要物质成分为蛋白质、多糖和脂类物质。正常叶片、叶霉病、晚疫病和煤污病叶片的光谱整体相似,仅在1 750~700 nm,正常叶片与病害叶片光谱的峰位、峰形及吸收强度比有一定差异,吸收强度比A1 102 cm-1/A1 636 cm-1为0.727、0.515、0.591和0.719,表明病害叶片中蛋白质的相对含量升高,而糖类物质的相对含量降低。为提高光谱灵敏度,对光谱进行二阶导数相关性分析,4个样品的二阶导数光谱在1 750~1500 cm-1和1 200~900 cm-1的相关系数差异明显,表明4种叶片样品所含化学成分结构或各成分相对含量各不相同,即病害影响了番茄叶片的化学成分。上述研究结果表明,傅里叶变换红外光谱结合相关性分析在鉴别番茄病害叶片方面具有方便、快捷等优点。     

不同品种油菜籽仁的傅里叶变换红外光谱鉴别

用傅里叶变换红外光谱法测试了9个油菜品种的45个油菜籽仁样品的光谱。光谱显示,油菜籽仁的主要成分是油脂、蛋白质和碳水化合物等。对各品种油菜籽仁的平均光谱差异和吸光度比A1657/A1054和A1576/A1512进行比较,发现它们可用于区分不同品种的油菜籽仁。对1 700～1 600 cm-1范围的二阶导数光谱进行分析,发现各品种的振动谱带差异明显,可用以区分不同品种的油菜籽仁。研究表明,傅里叶变换红外光谱法结合二阶导数光谱,可以鉴别不同品种的油菜籽,具有方便、快捷的特点。     

蔗汁品质成分的傅里叶变换近红外分析数学模型

 应用傅里叶变换近红外光谱技术 ,采用透射测定方式和PLS算法建立蔗汁蔗糖定量分析数学模型。蔗汁蔗糖分和转光度预测数学模型的决定系数 (R2 )分别为 0 .9980和 0 .9979,均方根差 (RMSECV)分别为 0 .14 3%和 0 .15 5 % ,预测误差与常规分析方法的误差接近。内部交叉证实和外部验证结果表明近红外定量分析有很高的准确度。近红外光谱法完全可以替代甘蔗糖分常规分析方法。傅里叶变换近红外光谱法作为一种快速而准确的定量分析手段 ,在糖厂甘蔗品质管理、原料蔗按质论价体系建立和甘蔗品种选育中有广阔的应用前景     

Mathematic Models for Analysis of Quality Components in Sugarcane Juice with Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy

With the technique of Fourier transform near infrared (FT-NIR) spectroscopy, the calibration models for quantitative analysis of sucrose and polarization in sugarcane juice were developed by using transmission mode and calibrating with partial least square (PIS) algorithm. The determination coefficients (R2)of the predicted models for sucrose and polarization in juice were 0. 9980 and 0. 9979 respectively; the root mean square errors of cross validation (RMSECV) were 0. 143 and 0. 155% for sucrose and polarization in juice respectively. The predictive errors measured by FT-NIR were close to those by routine laboratory methods. The results demonstrated that the FT-NIR methods had high accuracy and they were able to replace the routine laboratory analysis. It was also demonstrated that as a rapid and accurate measurement, the FT-NIR technique had potential applications in quality control of mill sugarcane, establishment of payment system based on sugarcane quality, and selection of clones in sugarcane breeding.     

三七的傅里叶变换红外光谱鉴别技术

[目的]寻找简便快捷的中药材品质分级方法。[方法]利用傅里叶变换红外光谱法对5种不同等级的三七（Radix notoginseng）和三七花进行测定。[结果]三七和三七花的光谱在1 800~700 cm-1范围差别明显;在特定吸光度比值上也表现出明显差异,吸光度比A1 242/A2 928、A1 080/A2 928、A1 020/A2 928三七比三七花大,而A1 643/A2 928、A1 416/A2 928、A1 372/A2 928三七比三七花小。不同等级三七的红外光谱峰形和峰位基本相同,但在特征吸收峰上的吸光度比值上存在着差别。不同头数的三七,其吸光度比A1 640/A2 928、A1 240/A2 928、A1 080/A2 928、A1 022/A2 928、A928/A2 928表现出的规律为20头〉40头〉60头〉80头〉100头。[结论]各样品的红外光谱,主要特征吸收峰上吸光度比的差异,说明它们中所含主要物质基本相同,但主要物质含量有差异。红外光谱法在鉴别中药材方面具有方便、快速、无损的特点,有望成为三七等级以及产地鉴别的标准方法。