[发明专利]一种基于光谱技术的茄子花青素测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于光谱技术的茄子花青素测量系统及方法，系统包括：计算机、遮光罩、光源、待检测样品放置台和便携式地物光谱仪，遮光罩罩设在待检测样品放置台上方，待检测样品放置台用于放置茄子果皮样品，遮光罩的内部设置光源和便携式地物光谱仪，光源设置在遮光罩的顶部用于照射茄子果皮样品，遮光罩的顶部设置便携式地物光谱仪；便携式地物光谱仪通过数据线与计算机连接，便携式地物光谱仪用于采集茄子果皮样品在特征波段的反射光谱数据。本发明可以达到无损、快速、准确的鉴定茄子表皮花青素含量，同时本发明对于使用者要求较低，使用者可以直接使用光谱扫描即可得到茄子果皮花青素含量，操作简单，使用方便。

技术领域

本发明涉及农作物品质检测技术领域，特别是涉及一种基于光谱技术的茄子花青素测量系统及方法。

背景技术

花青素是水溶性的黄酮类化合物，它是植物叶片色素中第三类主要色素，在植物幼小和衰老叶片中含量丰富。花青素能够修复叶片的光环境，具有潜在地调节光合作用限制光抑制与光漂白作用的能力，以及对光破坏的防御能力。花青素可以作为渗透调节物质，提高植物抗冰冻与抗干旱胁迫的能力。

传统的花青素含量测定主要采用湿化学法，包括用溶剂提取叶片中花青素，分光光度计测定花青素在溶剂中的吸光度，将测定的吸光度值转换成花青素含量等步骤。茄子中的花青素测定一般都是理化试验，取茄子皮使用化学试剂浸泡，取得浸泡的上清液，使用分光光度计测定吸光度，存在的问题如下：1.茄子皮获得的难度较高，大量测量茄子花青素时需要人工较多，劳动强度大，测量费时、费力；2.测量时间较长，一般同一批次花青素测量时间需要2-3天；3.理化试验步骤较为繁琐，所需化学试剂较多。因此，亟需一种准确、高效、实用的花青素含量测定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光谱技术的茄子花青素测量系统及方法，可以达到无损、快速、准确的鉴定茄子表皮花青素含量，同时本发明对于使用者要求较低，使用者可以直接使用光谱扫描即可得到茄子果皮花青素含量，操作简单，使用方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于光谱技术的茄子花青素测量系统，该系统包括：计算机、遮光罩、光源、待检测样品放置台和便携式地物光谱仪，所述遮光罩罩设在所述待检测样品放置台上方，所述待检测样品放置台用于放置茄子果皮样品，所述遮光罩的内部设置所述光源和便携式地物光谱仪，所述光源设置在遮光罩的顶部用于照射所述茄子果皮样品，所述遮光罩的顶部设置便携式地物光谱仪；所述便携式地物光谱仪通过数据线与所述计算机连接，所述便携式地物光谱仪用于采集茄子果皮样品在特征波段的反射光谱数据。

进一步的，所述遮光罩的内侧壁固定连接有固定支架，所述光源通过所述固定支架固定在所述遮光罩内。

进一步的，所述光源设置有两组，对称设置在所述便携式地物光谱仪的两侧，所述便携式地物光谱仪设置在所述茄子果皮样品的正上方。

进一步的，所述便携式地物光谱仪的型号选用PSR-1100，光谱范围320-1100nm。

进一步的，所述光源选用卤素灯，其功率为35W，工作电压为230V。

本发明还提供了一种基于光谱技术的茄子花青素测量方法，应用于上述的基于光谱技术的茄子花青素测量系统，包括以下步骤：

S1，选取多个茄子果皮样品，调整光源的光强，利用便携式地物光谱仪分别对每一个茄子果皮样品进行光谱扫描，得到光谱数据；

S2，使用主成分分析和连续投影算法对光谱数据进行处理，利用多元线性回归建模方法建立茄子花青素的预测模型，从各个函数关系式中筛选出最能够反映茄子果皮花青素含量的表达式。

进一步的，所述步骤S1中，利用便携式地物光谱仪分别对每一个茄子果皮样品进行光谱扫描，得到光谱数据，具体包括：