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基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量快速检测方法
1
作者
陈润峰
高强
+6 位作者
严青青
徐麟
吐汗姑丽·托合提
张龑
郑立鹏
任海龙
聂秋海
《新疆农业科学》
北大核心
2025年第5期1102-1110,共9页
【目的】基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量绿色、低成本的快速检测技术。【方法】以103个橡胶草干根粉末样品作为研究对象,使用福斯公司的FOSS NIRS^(TM) DS2500F SR近红外光谱仪(850~2500nm)采集样品光谱,使用酶标仪法...
【目的】基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量绿色、低成本的快速检测技术。【方法】以103个橡胶草干根粉末样品作为研究对象,使用福斯公司的FOSS NIRS^(TM) DS2500F SR近红外光谱仪(850~2500nm)采集样品光谱,使用酶标仪法检测样品根部的总糖、还原糖含量,并使用总糖含量减去还原糖含量计算出菊糖含量,采用SPXY算法划分训练集和验证集。用移动窗口平滑(MWS)、标准化(SNV)、多元散射校正(MSC)和一阶导数(FD)算法对原始光谱进行预处理,使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)筛选波长,建立橡胶草根部菊糖和总糖含量的PLS预测模型。【结果】检测样品集总糖、还原糖和菊糖含量的区间分别为9.79%~51.85%、3.11%~8.98%和6.41%~45.35%,变异系数分别为34.18%、32.61%和39.46%。使用SPXY算法将校正集和验证集按照4∶1的比例划分,总糖和菊糖的校正集、验证集的个数均为82和21个。使用划分后的样品集进行模型建立,最优的菊糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方法为MWS-SNV-CARS,其验证集相关系数R v达到了0.942,验证集均方根误差RMSEv为2.515,验证集相对分析误差RPDv为2.977;最优的总糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方为MWS-SNV-CARS,其R v达到了0.949,RMSEv为2.490,RPDv为3.175。2个模型的RPDv均大于2.5,性能较佳。【结论】使用近红外光谱技术能够实现对橡胶草根部菊糖和总糖的绿色、低成本的快速定量检测。
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关键词
橡胶草
近红外光谱
菊糖
总糖
快速检测
PLS
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职称材料
题名
基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量快速检测方法
1
作者
陈润峰
高强
严青青
徐麟
吐汗姑丽·托合提
张龑
郑立鹏
任海龙
聂秋海
机构
新疆维吾尔自治区
农业
科学院
作物
研究所
/国家中亚特色
作物
种质资源中期库(乌鲁木齐)
新疆
农业
大学农
学院
广东省农业科学院作物科学研究所
北京玲珑蒲公英科技发展有限公司
出处
《新疆农业科学》
北大核心
2025年第5期1102-1110,共9页
基金
“天山英才”培养计划项目“橡胶草种质资源挖掘与创新利用研究”(2023TSYCLJ0010)
新疆农业科学院青年科技骨干创新能力培养项目“栽培条件下不同生态型橡胶草橡胶积累规律研究”(xjnkq-2023016)
+3 种基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金青年基金“基于近红外光谱技术建立蒲公英橡胶草橡胶检测模型的研究”(2022D01B33)
新疆农业科学院科技创新稳定支持项目“耐盐橡胶草种质资源筛选及优异基因挖掘”(xjnkywdzc-2023001-28)
新疆农业科学院自主培育项目“新疆农作物种质资源优异特性挖掘与利用”(nkyzzkj-008)
新疆农业科学院自主培育项目“农作物种质资源繁殖与利用团队”(nkyzztd-004)。
文摘
【目的】基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量绿色、低成本的快速检测技术。【方法】以103个橡胶草干根粉末样品作为研究对象,使用福斯公司的FOSS NIRS^(TM) DS2500F SR近红外光谱仪(850~2500nm)采集样品光谱,使用酶标仪法检测样品根部的总糖、还原糖含量,并使用总糖含量减去还原糖含量计算出菊糖含量,采用SPXY算法划分训练集和验证集。用移动窗口平滑(MWS)、标准化(SNV)、多元散射校正(MSC)和一阶导数(FD)算法对原始光谱进行预处理,使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)筛选波长,建立橡胶草根部菊糖和总糖含量的PLS预测模型。【结果】检测样品集总糖、还原糖和菊糖含量的区间分别为9.79%~51.85%、3.11%~8.98%和6.41%~45.35%,变异系数分别为34.18%、32.61%和39.46%。使用SPXY算法将校正集和验证集按照4∶1的比例划分,总糖和菊糖的校正集、验证集的个数均为82和21个。使用划分后的样品集进行模型建立,最优的菊糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方法为MWS-SNV-CARS,其验证集相关系数R v达到了0.942,验证集均方根误差RMSEv为2.515,验证集相对分析误差RPDv为2.977;最优的总糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方为MWS-SNV-CARS,其R v达到了0.949,RMSEv为2.490,RPDv为3.175。2个模型的RPDv均大于2.5,性能较佳。【结论】使用近红外光谱技术能够实现对橡胶草根部菊糖和总糖的绿色、低成本的快速定量检测。
关键词
橡胶草
近红外光谱
菊糖
总糖
快速检测
PLS
Keywords
Taraxacum kok-saghyz Rodin
near-infrared spectroscopy
inulin
total sugar
rapid detection
partial least squares
分类号
S31 [农业科学—作物栽培与耕作技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量快速检测方法
陈润峰
高强
严青青
徐麟
吐汗姑丽·托合提
张龑
郑立鹏
任海龙
聂秋海
《新疆农业科学》
北大核心
2025
0
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