【摘 要】
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黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni),又称金针菜。黄花菜药食同源,日常食用好处良多。近年来黄花菜产业在我国蓬勃发展,在很多地区成为扶贫特色产业。黄花菜产地分布于我国南北各省,由于我国幅员辽阔气候复杂多样,所以各地生产的黄花菜产品品质差异较大,价格相差也很大。为防止市场上存在的以次充好,以及假冒特色黄花菜产地产品的现象泛滥,本研究采用近红外光谱技术结合化学计量学对干制黄花
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黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni),又称金针菜。黄花菜药食同源,日常食用好处良多。近年来黄花菜产业在我国蓬勃发展,在很多地区成为扶贫特色产业。黄花菜产地分布于我国南北各省,由于我国幅员辽阔气候复杂多样,所以各地生产的黄花菜产品品质差异较大,价格相差也很大。为防止市场上存在的以次充好,以及假冒特色黄花菜产地产品的现象泛滥,本研究采用近红外光谱技术结合化学计量学对干制黄花菜进行产地鉴别分析;同时对干制黄花菜样品的可溶性蛋白质、可溶性固形物以及总酸度进行测定并建立预测模型。主要研究结果如下:(1)采集了干制黄花菜样品的近红外漫反射光谱,并结合不同光谱预处理方法,对山西大同、湖南祁东、甘肃庆阳干制黄花菜样品进行产地鉴别。分别使用了有监督的分类方法(PCA)和无监督的分类方法(PLS-DA):PCA仅能够将山西大同的干制黄花菜样品与其他两地样品完全区分开来;PLS-DA可以基本可以实现三产地的产地判别。最后根据光谱信息与产地信息的相关矩阵,找出了对干制黄花菜样品产地判别影响最大的两个波长,分别为981nm和2342nm。(2)测定了干制黄花菜样品的可溶性蛋白质含量、可溶性固形物含量以及总酸度。山西大同的样品中平均可溶性蛋白质含量最高,甘肃庆阳的样品平均含量居中,湖南祁东的样品最低,平均可溶性蛋白质含量分别为127.30mg·100g-1、108.54 mg·100g-1、99.12mg·100g-1。可溶性固形物三产地含量区别不大,山西大同、湖南祁东、甘肃庆阳的样品中平均可溶性固形物含量分别为5.093oBrix、5.015oBrix、5.056oBrix。甘肃庆阳的样品总酸度最高,山西大同的样品总酸度最低,湖南祁东的样品总酸度居中,平均含量分别为2.00%、1.86%、1.92%。(3)对比分析了使用不同光谱预处理方法后建立的近红外光谱信息与可溶性蛋白质含量的PLS预测模型结果以及用i PLS和GA两种特征波长选择方法选择可溶性蛋白质的特征波长后建立的模型结果,发现:使用i PLS方法进行波长选择,当区间数为19、区间长度为20时达到最佳模型效果,最佳模型的光谱预测值与可溶性蛋白质实测值之间的相关系数和误差分别达到了0.92和4.21 mg·100g-1。并将i PLS选择出的最佳波长范围与对干制黄花菜样品定性判别产生较大影响的波长范围相对比,推测可溶性蛋白质含量可能对干制黄花菜产品的定性判别起较大影响。(4)对比了不同预处理方法及建模方法建立的近红外光谱信息与可溶性固形物之间的模型结果,最终选择GA-SVR近红外光谱预测模型作为最佳预测模型。该模型预测相关系数和误差分别达到了0.94和0.015oBrix。将GA选择出的波长与对干制黄花菜样品定性判别产生较大影响的波长范围进行对比,发现可溶性固形物含量对干制黄花菜产品的产地判别无明显的相关性。(5)对比分析了使用不同光谱预处理方法后建立的近红外光谱信息与总酸度的PLS预测模型结果以及用i PLS和GA两种特征波长选择方法选择总酸度的特征波长后建立的模型结果。通过对比得出:使用i PLS方法进行波段选择,当区间数为20、区间长度为18时达到最佳模型效果,最佳模型的光谱预测值与总酸度实测值之间的相关系数和误差分别达到了0.91和0.03%。最后将i PLS选择出的最佳波长范围与对干制黄花菜样品定性判别产生较大影响的波长范围进行对比,推测总酸度可能对干制黄花菜产品的定性判别起较小影响。
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