绿茶茶多酚含量近红外光谱快速无损检测方法研究

应用现代近红外光谱分析技术,对156份绿茶样品直接进行光谱扫描,采用偏最小二乘法（PLS）建立了茶多酚含量的定标模型,并讨论了不同的散射处理、导数处理和平滑处理等光谱预处理方法对模型的影响,最后对最优模型的预测性能进行了验证。原始光谱在经过多元散射校正、二阶导数和8点平滑光谱预处理下的模型较优,其定标标准差（SEC）为1．33％,定标相关系数（RC）为0．932,预测标准差（SEP）为1．61％,预测相关系数（RV）为0．913,预测偏差（Bias）仅为0．375％。结果表明,应用近红外光谱法可以实现绿茶中茶多酚含量的快速无损检测,建立的定标模型能够达到实际应用中的精度要求。     

小麦籽粒淀粉和直链淀粉含量的近红外漫反射光谱法快速检测

为寻找一种简便易行的小麦籽粒淀粉和直链淀粉含量测定方法,以91个普通小麦品种及高代稳定品系为材料,采用偏最小二乘（PLS）回归法,对利用近红外漫反射光谱（NIRS）法测定小麦完整籽粒淀粉及直链淀粉含量进行了研究。结果表明,采用一阶导数+减去一条直线、矢量归一化光谱预处理,分析谱区为7 501.9~5 450 cm-1、7 501.9～4 597.6 cm-1,分别建立淀粉、直链淀粉含量的校正模型,校正和预测效果最佳。模型的校正决定系数(R2cal）分别为0.894 8和0.920 6,交叉验证决定系数（R2cv）分别为0.690 2和0.827 6,外部验证决定系数（R2val）分别为0.815 1和0.806 7;各项误差为1.479~1.080。表明利用NIRS分析法测定完整小麦籽粒的淀粉和直链淀粉含量是完全可行的。     

基于近红外光谱技术的白茶总黄酮含量快速测定

本文依靠近红外光谱技术对白茶进行总黄酮含量的快速判别。对 91 份来自不同厂家、不同年份和不同等级的 白茶进行总黄酮含量的测定,并采集白茶近红外光谱图,运用 TQ analyst 8.0 软件进行分析,比较了不同光谱预处理方 法,最终采用偏最小二乘法建立白茶总黄酮含量的定量模型。研究结果表明,所建立的总黄酮定量模型的相关系数为 0.999 77,校正均方根差为 0.043 5,验证均方根差为 0.180,验证集平均相对误差为 2.89%。该模型预测结果较好,能 够准确、快速、无损地对白茶总黄酮含量进行定量分析。     

基于近红外光谱技术的白茶总黄酮含量快速测定

本文依靠近红外光谱技术对白茶进行总黄酮含量的快速判别。对 91 份来自不同厂家、不同年份和不同等级的白茶进行总黄酮含量的测定,并采集白茶近红外光谱图,运用 TQ analyst 8.0 软件进行分析,比较了不同光谱预处理方法,最终采用偏最小二乘法建立白茶总黄酮含量的定量模型。研究结果表明,所建立的总黄酮定量模型的相关系数为0.999 77,校正均方根差为 0.043 5,验证均方根差为 0.180,验证集平均相对误差为 2.89%。该模型预测结果较好,能够准确、快速、无损地对白茶总黄酮含量进行定量分析。     

近红外光谱技术在农产品品质检测中的应用

近红外光谱技术是一种新型的无损检测技术,在许多领域都得到了很好的应用。本文从农产品中各种物质成分含量预测、分类鉴别、腐烂鉴别、实时监测几个方面综述了近红外光谱技术在农产品品质检测上的应用,并对其在仪器硬件的研究和开发、化学计量学方法的探索与研究以及快速在线检测方法的研究等方面的发展趋势进行了展望。     

基于近红外漫反射光谱法的大豆粗蛋白和粗脂肪含量的快速检测

为满足大豆品质育种快速筛选的需求,本文详细探讨了利用近红外漫反射光谱法对大豆粗蛋白和粗脂肪含量实现快速测定的可行性。采用凯氏定氮法和索氏抽提法测定了120份大豆粗蛋白和粗脂肪的含量,分别采集大豆整粒和粉末两种状态的近红外光谱,然后运用化学计量学方法PLS建立近红外光谱与化学值之间的关系模型。其中粉末大豆样品建立的粗蛋白校正模型的决定系数R^2为0.978 7,校正标准误差RMSECV为0.003 8,该模型对24份待测样品进行测定的预测标准误差RMSEP为0.002 84;粗脂肪校正模型的R^2为0.934 1,RMSECV为0.003 69,RMSEP为0.003 53。整粒大豆建立的粗蛋白校正模型的R^2为0.872 4,RMSECV为0.009 07,RMSEP为0.007 49;粗脂肪校正模型的R^2为0.876 5,RMSECV为0.005 08,RMSEP为0.004 66。对比发现,建模样品的状态对近红外模型的预测性能有重要影响,样品在粉末状态下建立的粗蛋白和粗脂肪近红外模型的预测效果更好。另一方面,由于整粒样品建立的近红外模型的R^2均在0.87以上,因此当样品量较少没有足够样品可用于粉碎时,该模型可以满足对整粒大豆品质进行粗测的需求。该结果对大豆育种早代筛选工作具有重要意义。     

傅里叶变换近红外光谱技术测定完整油菜籽中芥酸和硫甙含量

利用傅里叶变换漫反射近红外光谱技术和大量代表性油菜籽标准样品建立完整油菜籽中芥酸、硫甙测定模型,内部交叉法和外部检验集样品对模型验证结果表明:芥酸、硫甙模型复相关系数分别为0.9618和0.9785,内部验证均方差(RMSECV)分别为1.97和5.16.用所建模型对油菜籽样品芥酸、硫甙测定结果与国家和国际标准方法测定结果基本一致,建立的近红外分析模型能够满足油菜育种中对初级世代材料芥酸、硫甙含量的快速测定筛选要求.     

无效变量消除法在油菜籽芥酸近红外无损速测中的应用

探索改善油菜籽芥酸近红外预测模型准确度与精密度的方法,利用无效变量消除法(UVE),对135个油菜籽样品近红外光谱信号进行筛选,并利用筛选后的光谱对油菜籽芥酸含量进行偏最小二乘法交叉验证。结果表明,UVE法筛选变量后建立的芥酸校正模型对未知样品预测结果的准确度和速度显著优于全波长参与建立的芥酸校正模型。散射校正加一阶导数对光谱预处理,UVE法筛选变量,偏最小二乘法交叉验证建立的校正模型效果最好,其预测值与标准值的相关系数R达到0.92,交叉验证预测均方差为2.2。因此,用UVE进行波长选择后建立的近红外模型,能准确快速地对油菜籽芥酸含量进行定量分析。     

同位素质谱及近红外光谱技术在棉花产地溯源中应用进展

棉花的品质受产地环境条件影响较大,且不同产地棉花的进口关税存在差异,致使我国进口原棉产地欺诈现象屡见不鲜。为了维护国家及进出口企业利益,亟待寻找合适的方法对棉花产地进行鉴别。目前农产品的多种产地溯源技术较为成熟,然而在棉花原产地溯源中的实际应用还较少。对同位素质谱分析技术、近红外光谱分析技术、化学计量学分析等目前国内外产地溯源主流技术的原理、特点及其在棉花产地溯源中的应用进行了分析,以期为棉花产地鉴别技术的发展提供思路。     

利用近红外无损检测技术测定水稻土全氮含量的研究

探讨了利用近红外光谱法测定水稻土全氮含量的可行性,利用Nicolet公司生产的傅里叶变换近红外透射光谱仪测定129个水稻土样品的近红外光谱值,通过几种不同的光谱前处理,采用偏最小二乘回归(PLSR)法把测得的水稻土光谱值与实验室法测得的全氮数值拟合建立定标模型,经分析得出利用标准化处理的光谱数据与全氮含量之间建立的模型稳定性最好,模型相关参数为:预测标准差SEP=0.010 9,校正相关系数RCAL=0.98,内部交叉验证相关系数RVAL=0.86,校正标准差SEE=0.031 6。结果表明:近红外法测定结果与常规方法具有很好的相关性,可以快速、无损、准确地测定水稻土全氮含量。     

微波预处理对油菜籽及其低温压榨油脂肪酸含量的影响

为了解微波预处理对油菜籽及菜籽油脂肪酸含量的影响,评价其产生反式脂肪酸的风险,以8个省14产地的57份油菜籽样品为材料进行微波预处理,并对微波前后的油菜籽进行压榨,得到冷榨菜籽油。采用优化后的气相色谱法快速测定油菜籽和菜籽油中脂肪酸组成和含量,考察油菜品种、油菜产地以及微波预处理对油菜籽脂肪酸含量的影响。结果发现,与国标方法相比,优化后样本分析时间缩短一半以上,显著提高分析通量。研究发现,产地对油菜籽和冷榨菜籽油脂肪酸组成和含量影响较小,品种对菜籽和冷榨菜籽油脂肪酸组成和含量影响较大。不同品种的油菜籽和对应冷榨菜籽油中的脂肪酸含量差异极显著（P＜0.01）。高芥酸菜籽的花生一烯酸、芥酸的平均含量分别是低芥酸菜籽的6.89倍和64.50倍,油酸的平均含量仅为低芥酸菜籽的71.48%。同一品种不同产地的油菜籽与对应的冷榨菜籽油中的脂肪酸含量之间,不存在显著性差异。微波预处理不会显著影响油菜籽和菜籽油中的脂肪酸组成和含量水平,同时也不会产生反式脂肪酸等风险因子,微波处理后,产生反式脂肪酸的风险较低。     

转基因油菜筛查检测策略研究

根据收集到的国内外已商业化转基因油菜品种的基因元件信息,构建了油菜转基因检测分子特征矩阵,在分析基因元件使用频率的基础上,建立了转基因油菜的筛查检测策略。研究发现,利用P-CaMV35S、P-FMV35S和bar这三个元件组合,对现有转基因油菜品种的筛查检出率可达100%。将P-CaMV35S、P-FMV35S、bar、CP4-¬EPSPS、PAT和T-NOS组合,每个转化事件可检出至少两次,增加了检测的可靠性。同时,分析了不同转化事件中同名基因元件的序列差异,进一步验证了分子特征矩阵筛查方法的可行性。     

油菜角果数量及关键表型参数的自动化检测方法研究

为有效替代人工方式考种油菜、观测角果,研究了一种用于测量批量角果的数量和关键表型参数的自动化检测方法。设计了角果散铺和图像采集装置,利用拨动加振动的方式将堆积角果均匀散开并拍摄视频;使用二维码作为标记块,以有效地提取关键帧并拼接为包含全部角果的整幅图像;提出了基于凹点提取与匹配的图像分割方法,分割各种形态下的重叠角果,准确率达到98%以上。在关键表型参数测量中,利用了最大类间方差法以判断角果的正置或侧置姿态,以此估计角果横切面的近似椭圆长短轴,再计算角果的长度、表面积和体积。实验结果表明该方法具有很好的检测精度,对不同品种的油菜适应性较好,长度、表面积和体积的估计误差分别不大于2.9%、4.8%和5.0%。该方法可以有效替代人工方式的油菜考种,为相关农业科研领域提供基础数据。     

菜籽多酚的制备、检测及其在加工过程中的变化研究进展

菜籽多酚是菜籽中的一种重要的活性物质,具有抗肿瘤、降血糖、抑菌、抗氧化、清除自由基等多种生物活性,应用前景广阔。菜籽经压榨后,大部分的多酚都残留在菜籽饼粕中,影响菜籽饼粕的利用,因此研究菜籽多酚的提取、纯化、检测及其在菜籽油加工过程中的变化对于菜籽饼粕高效利用和菜籽多酚的开发意义重大。本文简述了菜籽多酚及其分类,综述了菜籽多酚的制备和检测方法、菜籽多酚在菜籽油加工过程中的变化研究,以期为菜籽多酚的开发和利用提供参考依据。       

水稻叶片含氮量无损快速测定方法

采用CCN6000水稻叶片氮素快速测定仪,以籼型常规早稻中早39为材料,研究了水稻叶片氮含量化学分析值、CCN值及SPAD值的关系。结果表明,早稻倒1叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.0的关系,倒2叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.1的关系,倒3叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.2的关系,倒1叶CCN值与含氮量之间最为吻合,CCN值与SPAD值显著相关。水稻孕穗期叶片含氮量为倒3叶倒2叶倒1叶。研究表明,CCN值可以作为叶片含氮量的快速诊断依据。     

基因组DNA快速提取及在转基因大豆检测中的应用

基因组DNA的提取是DNA分子水平研究和检测的重要环节.为补充完善现场检测方法,根据硅膜吸附DNA的特性,结合过滤膜和注射器,开发一种现场快速提取植物基因组DNA的方法.选取大豆、棉花、油菜、玉米、水稻5种主要作物的叶片和种子为样品提取DNA,利用PCR和普通重组酶聚合酶扩增(recombinase polymeras...     

Detection of low-level gluten content in flour and batter by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS)

Near infrared spectroscopy (NIRS) has been used as a valuable tool for quality control in the food industry. The aim of the present study was to investigate the possibility of developing a NIRS calibration for gluten determination in flour and batter, suitable for the analysis of gluten-free food products. Reflectance data was used for calibration based on modified partial least squares (MPLS) regression. Independent prediction equations were developed for flour and for batter. Spectral models using mean spectra of two scans (average spectra), were compared with those using the two individual spectral data. The best model obtained for flour was using the average spectral data (R² = 0.985; r² = 0.967) and for batter samples was using the individual spectral data (R² = 0.926; r² = 0.825). It is concluded that the application of NIRS methodology can predict accurately the concentration of gluten content in flours and batters, but it should not be considered as a reliable method for determining gluten contamination in gluten-free products.     

我国春油菜遗传育种研究进展

我国春油菜主要分布在西部高海拔地区和北部高纬度地区,单产和含油量高于全国平均水平,种植面积约占全国油菜总面积的1/10。本文主要综述了近些年我国春油菜在种质资源创新、重要农艺性状相关基因（QTL）定位、新品种选育等方面的主要研究进展,指出了目前生产上存在的主要问题,并对春油菜育种前景进行了展望,为今后春油菜遗传育种提供参考。      

甘蓝型黄籽油菜SSR标记遗传多样性

利用 42对SSR引物对19个甘蓝型黄籽油菜品种(系)进行遗传多样性分析,共检测出336个等位基因,每对引物在不同品系间的等位基因数在2～21之间,平均位点为8个.位点多态性信息含量为0.17～0.85,平均为0.73.对SSR扩增结果进行UPGMA分析,可将19个品种(系)分为4个群体,聚类结果与系谱来源比较一致.并且只需NAS99、NAS98、NAS91及NAS31 4对多态性高的引物即可将19个材料区分开来.     

Non-destructive prediction of chemical composition in sunflower seeds by near infrared spectroscopy

Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was explored as a technique to predict moisture (M), oil and crude protein (CP) content on intact sunflower seeds (Helianthus annuus L.). Three hundred samples were scanned intact in a monochromator instrument NIRS 6500 (NIRSystems, Silver Spring, MD, USA). Calibration equations were developed using modified partial least square regression (MPLS) with internal cross validation. Samples were split in two sets, one set used as calibration (n=250) where the remaining samples (n=50) were used as validation set. Two mathematical treatments (first and second derivative), none (log 1/R) and standard normal variate and detrend (SNVD) as scatter corrections were explored. The coefficient of determination in calibration (R_cal²) and the standard error in cross validation (SECV) were 0.95 (SECV: 3.3) for M; 0.96 (SECV: 13.1) for CP and 0.90 (SECV: 22.3) for oil in g kg⁻¹ on a dry weight basis (second derivative, 400–2500 nm). Prediction models accounted for less than 65, 70 and 72% of the total variation for oil, M and CP, respectively. However, it was concluded that NIRS is a suitable technique to be used as a tool for rapid pre-screening of quality characteristics on breeding programs.