研究目的
采用近红外(NIR)和中红外(MIR)光谱数据融合方法对中国枣中的多酚进行定量分析。
研究成果
近红外与 中红外光谱数据融合结合遗传算法可显著提升红枣总多酚含量的预测精度,其中遗传算法融合模型表现最优。该方法为红枣多酚含量测定提供了一种稳健且适用于产业的定量分析手段,但尚需更多样化样本的进一步验证。
研究不足
该实验属于初步研究;在工业界能够有信心采用这种定量方法之前,还需要对来自多个国家的众多枣类品种开展更多研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用近红外(NIR)与中红外(MIR)光谱数据融合技术,结合化学计量学算法(Si-PLS和GA-PLS)对中国枣中的多酚进行定量分析。其原理是通过整合两种光谱技术的信息来提高预测准确性。
2:样本选择与数据来源:
从河南、新疆、山西、山东和河北等地的本地供应商处购买了80个中国枣样本。样本经过膨化干燥、研磨并过500微米筛网后,在40°C下干燥24小时以消除水分干扰。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Antaris? II近红外分光光度计(赛默飞世尔科技公司)、FT-中红外分光光度计(Nicolet iS50,赛默飞世尔科技)、膨化干燥机、电动研磨机(QE-100,浙江亿力工具有限公司),以及用于多酚提取和分析的标准实验室材料(如福林-酚试剂、Whatman 1号滤纸)。
4:实验步骤与操作流程:
近红外光谱在反射模式下使用积分球采集,每个光谱平均扫描16次,范围为4000-10000 cm?1。中红外光谱使用ATR附件采集,扫描32次,范围为4000-650 cm?1。总多酚含量通过福林-酚试剂比色法测定。光谱经过SNV和去趋势预处理后,分为校正集(54个样本)和预测集(26个样本)。Si-PLS用于光谱区间选择,GA-PLS用于变量优化。
5:数据分析方法:
数据分析在Matlab(版本7)中进行,使用PLS、Si-PLS和GA算法。性能评估指标包括R2、r2、RMSECV、RMSEP、偏差和RPD值。
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获取完整内容-
NIR spectrophotometer
Antaris? II
Thermo Electron Company
Used for acquiring near-infrared spectra of Chinese date samples in reflectance mode to measure absorbance for polyphenol quantitation.
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FT-MIR spectrophotometer
Nicolet iS50
Thermo Scientific
Used for acquiring mid-infrared spectra of Chinese date samples with ATR accessory to measure spectroscopic data for polyphenol analysis.
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Software
OMNIC Version 8
Thermo Scientific
Used for collecting and processing spectroscopic data from the FT-MIR spectrophotometer.
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Electric grinder
QE-100
Zhejiang YiLi Tool Co., Ltd
Used for grinding dried Chinese date samples into powder for spectroscopic analysis.
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Software
Matlab Version 7
MathWorks Inc.
Used for data analysis, including chemometric algorithms such as PLS, Si-PLS, and GA for model building and evaluation.
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