[发明专利]一种油菜籽粗蛋白含量快速检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及油菜检测领域，尤其涉及一种油菜籽粗蛋白含量快速检测方法及系统。

背景技术

油菜是我国主要的油料作物和蜜源作物之一，油菜籽是制浸油脂原料主要品种之一，菜籽饼也是很好的饲料原料。油菜的种植面积占全国油料作物总面积的40％以上，产量占全国食用植物油总产量的60％以上，居世界首位。油菜籽品质指标的快速评价和检测对油菜种植和生产具有重要意义。油菜籽中的粗蛋白含量是菜籽饼饲料原料的重要品质指标。由此，对油菜籽中粗蛋白含量进行快速、精确测定，区分油菜籽的品质和菜籽饼饲料原料的品质具有重要意义。

传统的粗蛋白含量检测方法有凯氏定氮法和托马斯燃烧法等，这些方法需要对油菜籽样本进行前期预处理，所需耗材价格昂贵，还会造成一定的环境污染。可见/近红外光谱可以反映物质内部的有机成分，特别是C-H、O-H、N-H等基团的倍频和合频吸收，可用于定量测定物质有机物质的含量。光谱技术已广泛应用于农业、食品、石油化工、制药、饲料等行业。

发明内容

本发明提供了一种油菜籽粗蛋白含量快速检测方法，解决了现有检测方法需对油菜籽样品预处理，操作复杂的问题。

一种油菜籽粗蛋白含量快速检测方法，包括以下步骤：

1)采集波长461nm、676nm、598nm、837nm光波所对应的油菜籽的反射率；

2)将各反射率分别代入多元线性回归方程：y＝-274.199λ₁+273.699λ₂-278.758λ₃+23.241λ₄+43.588，计算得到油菜籽中粗蛋白含量，粗蛋白单位为％；

方程中y为油菜籽中粗蛋白的含量；λ₁～λ₄分别为波长461nm、676nm、598nm、837nm光波所对应的油菜籽的反射率。

因为油菜籽是非透明介质，当光波照射在其表面时，除部分被吸收外，其余均发生反射，而光波吸收的多少(或者反射率)是跟油菜籽内部化学物质含量是相关的，而针对粗蛋白这类具体物质的含量仅仅跟少数某些特征波长光波的反射率相关。

应用连续投影算法在350～1100nm波长范围内进行特征波长的选取，得到这些特征波长分别为461nm、676nm、598nm、837nm。以上述波长的油菜籽反射率值作为输入变量，以测量的油菜籽粗蛋白含量为输出变量作多元线性回归，得到上述模型方程。

本发明还提供了一种快速检测油菜籽粗蛋白含量的系统，包括：

样品池：用于盛装油菜籽，底面为透明的光学窗片(11)；

光谱采集装置：设于光学窗片的正下方，用于采集波长461nm、676nm、598nm、837nm光波所对应的油菜籽的反射率；

处理模块：接收各反射率并代入方程：y＝-274.199λ₁+273.699λ₂-278.758λ₃+23.241λ₄+43.588，计算得到油菜籽中粗蛋白含量；

方程中y为油菜籽中粗蛋白的含量；λ₁～λ₄分别为波长461nm、676nm、598nm、837nm光波所对应的油菜籽的反射率。

优选的，所述光谱采集装置由处于同一平面内的光源和与4个光敏组件组成，光源与光学窗片的中心处于同一竖直直线上；所有光敏组件以光源为中心均匀分布，它们所在的平面与光学窗片平行，该结构简单，制造方便。

所述的光敏组件优选由顶部的滤波片和底部的光敏传感器组成，结构简单，制造方便。

优选的，上述系统包括用于对光谱采集装置和处理模块进行供电的电源装置，便于携带。

优选的，所述的样品池上设有手柄，便于操作使用和集成。

优选的，所述的光谱采集装置通过设于手柄内部的USB接口数据线与处理模块连接，外形美观，组装方便。

本发明具有的有益效果是：

(1)实现了油菜籽中粗蛋白含量的快速准确检测，具有实时性，快速、简便的特点；

(2)采用少数特征波长进行多元线性回归分析，检测快速，抗干扰能力强；

(3)该检测装置采用非接触式分析技术，不需经过化学处理等过程，检测过程不产生任何污染，且对被测油菜籽不会有任何损害和影响。

本发明主要用于通过特征波长快速准确检测油菜籽粗蛋白含量，检测快速准确，大大缩短了检测的时间，减少了环境污染，降低了检测成本。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；