[发明专利]一种基于高光谱的酿酒葡萄果皮中花色苷含量测定的方法

说明书

技术领域

本发明属于葡萄酒酿造领域，尤其涉及一种基于高光谱的酿酒葡萄果皮中花色苷含量测定的方法。

背景技术

花色苷是葡萄与葡萄酒酒中一类重要的酚类化合物，主要存在于葡萄浆果表皮下3～4层细胞的液泡里。它是赋予葡萄酒颜色的主要物质，并对其风味、口感和营养价值等有重要影响，是决定葡萄酒感官质量的重要因素之一，也是红葡萄酒耐储存的基础。一般而言，葡萄浆果转色后花色苷开始迅速积累，并于果实成熟时达到最大。因此，葡萄采摘时花色苷的含量很大程度上影响着所酿酒的颜色和其它感官质量。

目前对葡萄果实中花色苷含量的测定主要有：（1）光谱法。主要利用不同pH值的有机溶剂提取果实中的花色苷，然后利用分光光度计比色获得花色苷含量。这些方法一般需要4h～8h的避光浸提，并不断震荡；（2）色谱法。主要利用液相色谱、液相色谱-质谱技术直接测定果实中花色苷的含量。但是，各种色谱技术都需要昂贵的检测设备，以及复杂的前处理和较长的测试时间。

以上两大类化学检测法都会破坏检测对象，并难以实现快速、大样本量的检测。目前国内外针对酿酒葡萄果实中花色苷含量的快速检测的研究还较少。

近年来，高光谱成像技术作为一种无损检测方法引起了广泛的关注。其最大特点是将成像技术与光谱探测技术相结合，对目标空间特征成像的同时，对每个空间像元经过色散形成几十个乃至几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖。由于其具有检测速度快、效率高、成本低等优点，越来越多地应用于农产品品质与安全的无损检测。

基于PLSR模型推荐的13个隐含变量建立的BP神经网络模型的预测决定系数和预测均方根误差分别为0.9102和0.3795。这说明酿酒葡萄果实的光谱数据与果皮中花色苷的含量相关性强，利用近红外高光谱成像技术检测酿酒葡萄果皮中花色苷含量是可行的。

现有的化学检测法会破坏检测对象，并难以实现快速、大样本量的检测，目前国内外针对酿酒葡萄果实中花色苷含量的快速检测的研究还较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高光谱的酿酒葡萄果皮中花色苷含量测定的方法，旨在解决现有的化学检测法会破坏检测对象，并难以实现快速、大样本量的检测，目前国内外针对酿酒葡萄果实中花色苷含量的快速检测的研究还较少的问题。

本发明的技术方案是这样实现的，基于高光谱的酿酒葡萄果皮中花色苷含量测定的方法，该基于高光谱的酿酒葡萄果皮中花色苷含量测定的方法包括以下步骤：

步骤一，从四个不同产量水平不同植株随机取下1500粒葡萄，将每25粒葡萄作为一个样本，共计60个样本，将样本随机分为校正集和检验集，其中校正集40个样本，检验集20个样本；

步骤二，采用近红外高光谱图像获得酿酒葡萄果皮的光谱数据；

步骤三，利用pH示差法测量的花色苷含量；

步骤四，结合光谱预处理方法和化学计量学建模方法，建立葡萄果皮中花色苷含量的预测模型。

进一步，在步骤二中，为了消除光源强度在各波段下分布不均以及摄像头中暗电流噪声的影响，需对获得的图像进行黑白标定，具体方法为对反射率为99%标准白色校正板进行图像采集，得到全白的标定图像R_ref，然后拧上镜头盖，关闭光源，采集得到全黑标定图像R_dark，计算校正后的图像R；

R=Rimg-RdarkRref-Rdark]]>

式中，R_img为原始的高光谱图像。

进一步，在步骤三中利用pH示差法测量的花色苷含量的具体方法为：

第一步，撕取每个样本25粒浆果的果皮，超纯水冲洗干净后用吸水纸吸干水分，称重；

第二步，用液氮研磨成粉，转入50mL离心管中，加入30mL酸化甲醇溶液，25℃下超声辅助提取30min，离心8000r/min，15min，收集上清液，向残渣中继续加入30mL酸化甲醇，按上述过程再重复提取3次，合并所有上清液，-20℃贮藏备用；