[发明专利]一种基于近红外光谱技术快速鉴别马铃薯发芽特性的方法

说明书

本发明属于农产品质量检测技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱技术快速鉴别马铃薯发芽特性的方法。本发明所述快速鉴定马铃薯发芽特性的方法，由于马铃薯发芽后会发生一些生理变化，这些变化会在近红外区有显著的体现，因此，可采用近红外光谱技术对马铃薯发芽特性进行判定，实现了马铃薯发芽特性的快速鉴别，具有快速、高效、绿色环保等优点，同时，该方法可有效降低模型构建成本，提高模型检测效率。

技术领域

本发明属于农产品质量检测技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱技术快速鉴别马铃薯发芽特性的方法。

背景技术

马铃薯，别称土豆、地蛋、洋芋等，茄科茄属，一年生草本植物，高15-80厘米，无毛或被疏柔毛。马铃薯富含多种营养物质，能够提供人类所需的碳水化合物、蛋白质、矿物质和维生素等营养成分，素有“地下苹果”和“第二面包”之称；马铃薯是块茎繁殖，可入药，其性平味甘，可以治胃痛、痄肋、痈肿等疾病。马铃薯营养价值高、适应力强、产量大，是中国五大主食之一，也是仅次于水稻、小麦和玉米的世界第四大粮食作物。马铃薯兼具粮菜、饲用、轻工业原料等多种用途，受到人们的广泛青睐。

近年来，随着食品结构的调整，马铃薯产品逐渐多样化，而新兴的马铃薯产品开发更带动了马铃薯深加工技术的发展，推动了马铃薯农产品的大力发展。但随之而来的，马铃薯的品质保障问题也突显出来。众所周知，马铃薯属于季节型产品，其收获时间相对集中且周期较短，需要在很短的时间内对其进行深加工处理，否则会导致食用较为困难。因此，如何对马铃薯进行合理的贮藏保鲜就十分必要。通常情况下，在马铃薯贮藏期间，若温度较高、通风较差，则会促使马铃薯出现发芽现象，而发芽后的马铃薯含有的龙葵素含量会大量增加，龙葵素是一种有毒的糖苷生物碱，对人体神经系统有较大的危害，如果误食，轻者会出现中毒现象，重者则会死亡。因此，在合理贮藏马铃薯的同时，更需要在马铃薯进入市场之前尽早发现其发芽状况，以免带来食用危害。但现有技术中，尚且没有适宜的技术对马铃薯的发芽特性进行快速的检测及鉴定。

近红外光谱分析技术是一种可利用有机化学物质在近红外光谱区的光学特性快速估测样本信息变化特征的方法，并具有快速、方便、准确的优点。因此，借助于近红外光谱分析技术对马铃薯的发芽特性进行检测及鉴别，不仅为马铃薯病害的早期鉴别提供一种新的方法和思路，进而为马铃薯产业高效、高质的发展奠定了基础，具有重要的理论意义和工程应用价值。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于近红外光谱技术快速鉴别马铃薯发芽特性的方法，以解决现有技术中马铃薯发芽特性难于检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了近红外光谱技术在快速鉴别马铃薯发芽特性方法中的应用。

本发明所述的一种基于近红外光谱技术快速鉴别马铃薯发芽特性的方法，包括如下步骤：

(1)收集健康马铃薯及发芽马铃薯样本，分别将健康马铃薯及发芽马铃薯样本分为定标集和验证集，并分别采集各健康马铃薯及发芽马铃薯样本的近红外光谱信号，获得定标集光谱信号和验证集光谱信号；

(2)对采集的健康马铃薯及发芽马铃薯样本的近红外光谱信号进行预处理；

(3)以经过预处理的数据为基础，建立偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)模型，并对所构建的判别分析模型进行评价；

(4)在与步骤(1)相同的采集条件下，采集待测马铃薯样本的近红外光谱信息，并输入至步骤(3)中建立的所述判别分析模型中进行判别分析，以快速鉴定待测马铃薯样本的发芽特性。

所述步骤(1)中，所述近红外光谱采集范围为12000-4000cm^-1，其分辨率为4或8cm^-1，扫描次数为32或64次。

所述步骤(1)中，所述近红外光谱采集步骤中，马铃薯样本采用不透光金属盒遮蔽，并选择至少4个不同点进行采集，计算获得其平均光谱曲线。