[发明专利]基于支持向量回归算法和太赫兹吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测方法

说明书

本发明涉及大豆中蛋白质定量检测领域，特别是涉及一种基于支持向量回归（support vector regression,SVR）算法和太赫兹（terahertz，THz）吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测领域，属于大豆品质检测领域。该方法详细地说明了如何通过SVR算法和THz吸收光谱建立大豆中蛋白质定量检测模型，起到对大豆中蛋白质进行定量分析的作用。首先，收集大豆样品并制备实验样品，采集实验样品的THz光谱并获取其THz吸收光谱数据；然后，对光谱数据进行光谱预处理；最后，将光谱数据作为SVR算法的输入，通过人工蜂群算法（artificial bee colony algorithm,ABC）确立惩罚参数c和核函数参数g的最优参数组合，从而建立最佳的大豆中蛋白质定量检测模型，最终为实现基于SVR算法和THz吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测提供一种方法。

技术领域

本发明涉及大豆中蛋白质定量检测领域，特别是涉及一种基于支持向量回归（support vector regression, SVR）算法和太赫兹（terahertz，THz）吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测领域。

背景技术

大豆是世界上主要的农产品之一，其籽粒中的蛋白质含量在30%-50%之间。大豆是日常饮食中丰富且廉价的蛋白质来源。大豆中蛋白质具有容易量产和品质优良等优势。因此，蛋白质的含量成为衡量大豆品质好坏的一个重要品质指标。

传统的蛋白质测定方法存在检测时间长、试剂配制困难和具有一定危险性等缺点。因此，需要研究一种快速，准确，稳定的定量检测蛋白质的方法。随着光谱技术的深入研究，近红外等光谱技术被应用于农产品和食品品质检测中。尽管已经有多种光谱技术被使用于农产品和食品品质检测中，但是基于THz光谱的相关定量检测方法却相对较少。因此，研究一种基于SVR算法和THz吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测方法，仍然具有重要的现实意义。

THz光谱技术是一种新型的相干远红外光谱技术。分子（DNA等等）的振动和转动能级，以及分子之间的相互作用（氢键等等）在THz频率都有非常多的独特的吸收特性。这些也是THz光谱技术与其他光谱技术的主要区别。这些独特的吸收峰也是这些分子和分子之间的相互作用的独一无二的指纹吸收谱，因此THz光谱对于检测物质的微小差异和变化都是异常敏感。从现有的THz吸收光谱数据结果来看，由于大豆中多种成分吸收谱的相互叠加，单靠光谱图来进行定量检测是不可行的，必须借助化学计量学等方法来进行定量检测。

针对这一难题，本发明提出利用SVR算法和THz吸收光谱对大豆中蛋白质进行定量检测的方法，此法为大豆的蛋白质含量测定提供了技术支持。

发明内容

针对传统大豆中蛋白质定量检测方法的不足，本发明提出了基于SVR算法和THz吸收光谱的大豆中蛋白质定量检测方法。该发明实现步骤如下：（1）收集不同批次的大豆样品，大豆样品中蛋白质含量参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准-食品中蛋白质的测定》进行测定；（2）制备实验样品；（3）对大豆样品进行THz光谱采集，获取大豆样品的THz吸收光谱数据；（4）对THz吸收光谱数据进行光谱预处理；（5）建立SVR大豆中蛋白质定量检测模型；（6）使用该定量检测模型对大豆样品进行预测验证。

附图说明

图1本发明所述方法的流程示意图。

图2用于大豆中蛋白质定量检测的 225 份大豆样品THz吸收光谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明的实现流程图，如图1所示，其具体步骤如下：

（1）研究对象的选取，收集不同的批次的大豆样品。依据GB 5009.5-2016 检测标准，采用燃烧法测得每批次大豆样品的蛋白质含量。每批次大豆样品称取50g进行后续实验；