[发明专利]一种利用光谱法测定火龙果主要营养成分的方法

说明书

技术领域

本发明属于物质检测领域，特别是涉及利用光谱检测化学成分的方法，具体 是涉及一种利用光谱法测定火龙果主要营养成分的方法。

背景技术

火龙果，别名红龙果、青龙果、仙蜜果、玉龙果。火龙果果实中含有丰富的 营养元素，火龙果富含美白皮肤的维生素C及丰富的具有减肥、降低血糖、润 肠、预防大肠癌的水溶性膳食纤维。随着人们对健康饮食的关注度越来越高，消 费者在选择水果时对其内部品质指标的要求也越来越高，火龙果作为市场上最常 见的水果，其营养成分品质的高低通常作为选择火龙果的主要参考指标，而目前 对火龙果营养成分的测定常以破坏性化学分析或者在实验室使用昂贵的实验仪 器分析为主，采用ICP-MS、分光光度法、化学分析法和重量法等方法对火龙果 的营养成分进行分析，这些方法都需要将火龙果损坏，并且不能进行现场测试分 析。

利用光谱技术分析成为农作物成分检测的发展方向，现代近红外光谱分析技 术分析速度快，是因为光谱测量速度很快，计算机计算结果速度也很快的原因。 近红外光谱分析技术是通过被分析物质中的含氢基团如OH、CH、NH、SH、 PH等在近红外区域内表现有特征吸收，利用光谱技术分析成为农作物成分检测 的发展方向，现代近红外光谱分析技术分析速度快，是因为光谱测量速度很快， 计算机计算结果速度也很快的原因。

目前的方法中，因为模型的建立按照图谱的模式进行的，或者是按照局部数 据进行的，或者是在化学计量的基础上进行匹配光谱数据，这些方法都存在建模 后调整难度大，基础数据不齐全，导致数据模型的校正和公式的更新和更换难度 大，如何建立光谱数据和火龙果化学成分数据模型成为该领域的研究重点和难点。

发明内容

为了克服上述测定方法所存在的各种缺陷，本发明提供了一种利用光谱法测 定火龙果主要营养成分的方法，该方法包括如下步骤：

A.确定光谱法测定火龙果主要营养成分数量为T，1≤T≤7，营养成分分 别为：蛋白质、糖、纤维素、脂肪、维生素A、维生素B3、维生素C；

B.确定火龙果主要营养成分测量的光谱范围为：800-2500nm；

C.进行大于等于50个以上火龙果样品的光谱数据收集和化学检测数据收 集；

D.利用光谱数据和化学检测数据建立数据模型，数据模型嵌入数据运算服 务器；

E.针对待检火龙果进行光谱数据收集，将光谱数据输入数据运算服务器， 同时选择需要检测的火龙果和营养成分，所述营养成分为步骤A中确定的营养 成分中的一种或多种；

F.运算服务器根据所需要检测的产品名称和营养成分匹配数据模型中的K 个公式，进行运算，获得所检测火龙果的所选定的营养成分含量，K≥T。

所述步骤D是利用光谱数据和化学检测数据建立数据模型，包括将物体的 光谱数据输入光谱数据库，将相同物体的化学检测数据的输入化学数据库，然后 将光谱数据库中的光谱数据和化学数据库中的化学检测数据进行映射，形成该物 体的映射数据库，包括如下步骤：

步骤I：用光源发射兼光谱收集的装置发射光斑照射待检测的火龙果样品A₁， 并收集火龙果样品A₁反射回来的光谱，采用光谱分析设备确定所收集光谱的波 长及吸光度，形成火龙果样品A₁的光谱数据；

步骤II：对火龙果样品A₁进行化学分析，分析其T种成分及含量，形成火 龙果样品的化学检测数据；

步骤III：将火龙果A₁的光谱数据和化学检测数据录入同一数据库，形成数 据映射X1；

步骤IV：重复上述步骤I、步骤II和步骤III，对火龙果样品A₂至A_n+1进行 n次重复，形成n组光谱数据和对应的n组化学检测数据，将光谱数据和化学检 测数据录入同一数据库，形成n组数据映射的数据映射集合；

步骤V：将上述数据库中数据映射集合中的光谱数据选取2-100个波长的吸 光度数值与化学检测数据进行对应，确定2-100个波长吸光度变化与化学检测数 据变化具有定性和定量关系的K个公式。