基于近红外光谱的掺伪油茶籽油检测

为了探索采用近红外光谱技术检测掺伪油茶籽油的潜力,以12个产地的玉米油、花生油、菜籽油和大豆油为掺杂油,以5个产地的油茶籽油为被掺杂油,制备了455份掺伪质量分数为0、1%、3%、6%、10%、15%和20%的掺伪油茶籽油,采集了所制备样品在833～2 500 nm范围内的近红外光谱。对采集的近红外光谱进行多元散射校正处理后,应用Kennard-Stone样本划分法按2∶1的比例将样本划分为校正集和测试集。采用连续投影算法(SPA)、无信息变量消除算法和竞争性自适应重加权算法提取表征掺伪油茶籽油样本的特征波长,并建立判别掺伪油茶籽油样品的支持向量机(SVM)和随机森林(RF)模型。研究结果表明,SVM模型具有较高的灵敏度,RF模型具有良好的特异性。基于SPA提取的9个特征波长所建立的RF模型的识别准确率最高,为99.34%,对掺伪质量分数为1%的掺伪油茶籽油的识别准确率达到94.74%,对掺伪质量分数为3%及以上的掺伪油茶籽油的识别准确率达到100%。本研究为掺伪油茶籽油检测仪的研发提供了基础数据。     

便携式植物叶片叶绿素含量无损检测仪设计与试验

为了快速、无损检测植物叶片叶绿素含量,基于叶绿素a和叶绿素b在光波长约660nm和460nm处有最大吸收峰的现象,设计了一种便携式植物叶片叶绿素含量无损检测仪。该检测仪主要由单片机、光源模块、光传感器、电源模块和输入输出模块等组成;其软件采用Keil C51编写,主要包括主函数、按键子函数、光采集子函数、数据处理子函数、显示子函数等。以菠菜、大青菜和油麦菜为试验对象,研究了460nm和660nm处植物叶片的吸光度与叶绿素含量之间的关系,结果表明,随着叶绿素含量的增加,吸光度增大,其关系可用二元一次方程描述（决定系数为080）。与分光光度法相比,本文设计检测仪的叶绿素含量检测误差为-0.32~0.20mg/g,平均绝对误差为0.14mg/g;与SPAD-502型叶绿素仪相比,本文设计检测仪的SPAD值绝对测量误差为-3.3~1.8,平均绝对误差为1.1,且成本低,响应时间小于2s。     

便携式玉米叶片含水率无损检测仪的设计与试验

【目的】设计一款便携式玉米叶片含水率检测仪，以实现植物叶片含水率的无损和快速现场检测。【方法】基于玉米叶片中的水分在波长980和1 050 nm附近有吸收峰的现象，以峰值波长为980和1 050 nm的发光二极管为便携式玉米叶片含水率检测仪的光源。分别以STC12C5A60S2单片机、数字光电传感器TSL2561和有机发光二极管为检测仪的控制器、检测器和显示器，采用C51语言编写检测仪的软件。以‘咸科858’和‘咸科602’两个玉米品种的叶片为对象，分析玉米叶片湿基含水率与波长980和1 050 nm处吸光度值的关系，建立预测玉米叶片含水率的模型，将模型导入检测仪并对其性能进行测试。【结果】玉米叶片吸光度随含水率的增大而减小，可用二元一次关系式拟合叶片含水率与吸光度的关系，其相关系数为0.84。同国标规定的干燥法相比，该便携式检测仪对玉米叶片含水率的绝对测量误差为-6.3%~6.0%，平均误差为-0.1%，输出含水率的变异系数平均值为2.03%，每个样品的检测时间约为2 s。【结论】所设计的便携式玉米叶片含水率检测仪操作简单，结果可靠，可为其他植物叶片含水率的无损快速检测提供参考。