[发明专利]一种基于手机摄像功能的甘薯多酚氧化酶活性快速测定方法

说明书

本发明属于食品品质检测领域，具体涉及一种基于手机摄像功能的甘薯多酚氧化酶活性快速测定方法。本发明利用智能手机的摄像功能，通过对样品进行一定时长的手机摄像，截取视频一定时长间隔前后的帧图像并提取信息，建立预测模型，并对未知样品进行检测，为快速检测甘薯多酚氧化酶活性提供了一种新思路。

技术领域

本发明涉及甘薯品质快速检测领域，特别涉及一种基于手机摄像功能的甘薯多酚氧化酶活性快速测定方法。

背景技术

食品的褐变主要分为酶促褐变和非酶褐变，多酚氧化酶是引起甘薯酶促褐变的主要酶之一，多酚氧化酶活性是甘薯育种和加工过程中的重要研究对象。根据甘薯多酚氧化酶活性，在甘薯加工过程中采用合理的护色措施，可以提高产品的感官品质，对企业生产具有指导意义。通常，多酚氧化酶活性的测定采用邻苯二酚比色法，需对样品进行化学试剂处理，操作较为繁琐、成本高、费时费力，不能满足对大批量样品材料的品质分析和种质筛选需求，因此，寻求一种快速、简便、可靠且不需要太多化学处理的新型检测方法迫在眉睫。

手机是人们日常生活必备的基本工具。随着智能手机的广泛普及以及功能的不断完善，智能手机的照相能力不断得到提升，数码照相技术的发展使得溶液色度量化表示成为可能。数字图像比色分析是一种便捷的新型检测技术。根据朗伯-比耳定律，有色溶液的颜色深度（即有色溶液的色度）正比于溶液的浓度。目前，数码照片的色彩模式以红绿蓝（RGB）模式为主，RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红（R）、绿（G）、蓝（B）3个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各种颜色。基于智能手机的数字图片比色分析（Digital image colorimetric，DIC）使用数字方式（RGB值）量化颜色，进而通过量化的颜色与被拍物浓度建立数学关系，实现以化学显色为基础的定量或半定量分析，是一种新型、快速的分析检测方法，被广泛应用于食品、生物医学、化学、农业及环境等多个领域中，但目前尚未有采用手机数字图像比色法对甘薯多酚氧化酶活性进行快速检测的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手机摄像功能的甘薯多酚氧化酶活性快速测定方法，利用智能手机作为分析工具，以甘薯褐变反应为基础，旨在建立甘薯品质快速检测新方法。

本发明提供的快速检测方法，包括以下步骤：

（1）样本的收集与手机摄像：收集一定量的有代表性的甘薯样本，清洗后切片，并放入拍照装置中，使用手机摄像，拍摄时间不少于50 秒，同时测定样品甘薯的多酚氧化酶活性作为参考值；

（2）视频信息提取与预测模型建立：分别截取视频开始时及一定时间间隔后的帧图像，两次截图间隔时间不少于20秒，提取两幅图像的RGB信息，并计算两幅图像相应通道RGB值的差值，与甘薯多酚氧化酶活性参考值关联，建立甘薯多酚氧化酶活性预测模型；

（3）未知样品预测：对未知甘薯样本进行切片，并拍摄视频，提取相应时间间隔的图像RGB信息并计算差值，输入上一步建立的模型，对甘薯多酚氧化酶活性进行预测。

进一步，步骤（1）中，甘薯样品的数量至少为50个，样品清洗切片后需要立即进行摄像采集，以免发生褐变。

进一步，步骤（1）中，所述拍照装置采用25×25×25 cm的密闭正方体实心木箱，箱内背景为黑色，光源为25 w白色日光灯，样品底座距离箱底12 cm，保持相同的拍摄距离与环境照明亮度，使用手机摄像功能进行摄像。

进一步，步骤（1）中，使用邻苯二酚比色法测定样品甘薯的多酚氧化酶活性作为参考值。

进一步，步骤（2）中，使用Adobe Photoshop软件直方图功能提取两帧图像的RGB颜色值，其中R为红值，G为绿值，B为蓝值。