CN104266995A - 一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 - Google Patents
一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104266995A CN104266995A CN201410404257.3A CN201410404257A CN104266995A CN 104266995 A CN104266995 A CN 104266995A CN 201410404257 A CN201410404257 A CN 201410404257A CN 104266995 A CN104266995 A CN 104266995A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dried sea
- protein content
- sea cucumber
- spectrum
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000251511 Holothuroidea Species 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 24
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002790 cross-validation Methods 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 2
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法，属于分析化学领域，所述方法包括如下步骤：①将已知蛋白质含量的干海参用近红外光谱仪检测，得到已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图；②将步骤①所得已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图预处理，选取建模波段范围，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型；③将待测干海参用近红外光谱仪检测，得到待测干海参近红外光谱图，用步骤②所得模型分析待测干海参近红外光谱图，得到待测干海参的蛋白质含量，本发明有益效果为检测方法效率高、对待测样品无污染等。
Description
技术领域
本发明涉及一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法，属于分析化学领域。
背景技术
海参是一种名贵的海产动物，具有很高的营养价值、药用价值和经济价值。海参中蛋白质是海参的一种主要次生代谢产物。海参中蛋白质的含量高低可以在很大程度上反映海参品质的优劣。目前对于干海参产品中蛋白质的测定主要依靠两种方法：a、表观方法进行判断；b、采用酶解法对海参进行酶解，依靠化学方法(染色法、比色法、分光光度法等)进行提取和测定。例如Bei-Wei Zhu等对海参进行酶解后，通过质谱法进行蛋白质含量的测定；2010年发布的食品中蛋白质的测定(GB 5009.5-2010)方法中，对海参进行一系列化学处理后，采用凯氏定氮法、燃烧法、分光光度法等进行测定。
虽然可以采用上述化学方法测定海参中蛋白质的含量，但上述测定方法存在操作繁琐、耗时长、污染样品等缺点，难以对实现大批量干海参中蛋白质的快速测定，不利于大规模干海参产品的品质鉴定。随着时代的发展，海参中蛋白质的研究和功能也不断深入，对海参中蛋白质的含量快速测定提出了新的要求。
发明内容
本发明通过近红外光谱技术，解决了上述干海参蛋白质含量检测效率低、前处理复杂、污染样品等缺陷。
本发明提供了一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法，所述方法包括如下步骤：
①将已知蛋白质含量的干海参用近红外光谱仪检测，得到已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图；
②将步骤①所得已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图预处理，选取建模波段范围，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型；
③将待测干海参用近红外光谱仪检测，得到待测干海参近红外光谱图，用步骤②所得模型分析待测干海参近红外光谱图，得到待测干海参的蛋白质含量。
本发明所述近红外光谱仪优选为检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1，扫描次数为两次，取平均光谱。
本发明所述步骤②谱图预处理方法优选为减去一条直线、标准正态变量交换、多元散射校正、一阶导数、二阶导数、一阶导数+减去一条直线、一阶导数+标准正态变量变换或一阶导数+多元散射校正。
本发明所述步骤②波段范围优选为减去一条直线的谱图预处理方法选取的波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1、标准正态变量交换谱图预处理方法选取的波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1、多元散射校正谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4246.7cm-1、一阶导数谱图预处理方法选取的波段范围为6102-4597.7cm-1、二阶导数谱图预处理方法选取的波段范围为7502-4597.7cm-1、一阶导数+减去一条直线谱图预处理方法选取的波段范围为6102-4246.7cm-1、一阶导数+标准正态变量变换谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4597.7cm-1或一阶导数+多元散射校正谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4597.7cm-1。
本发明有益效果为：
①本发明检测方法结果可靠、效率高，只需将待测样品的近红外光谱图代入已建立的模型中，可在短时间内快速得到待测样品中的蛋白质含量；
②本发明检测方法环保、简单，不会污染待测样品。
附图说明
本发明附图2幅，
图1为实施例1的干海参近红外光谱图；
图2为实施例8的建模结果图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法，所述方法包括如下步骤：
①将62个校正集干海参样品分别粉碎，每个干海参样品平均分成a、b两份，将a干海参样品采用中华人民共和国食品安全国家标准(GB 5009.5-2010)中的凯氏定氮法检测，得到干海参蛋白质含量化学值，结果见表1；将b干海参样品采用近红外光谱仪检测，所述近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1，扫描次数为两次，取平均光谱，得到干海参近红外光谱图，结果见附图1；
表1 干海参蛋白质含量化学值
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行减去一条直线的谱图预处理方法，选取建模波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.49，定标模型内部交叉验证决定系数为91.20。
实施例2
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行标准正态变量交换的谱图预处理方法，选取建模波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.41，定标模型内部交叉验证决定系数为87.20。
实施例3
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行多元散射校正的谱图预处理方法，选取建模波段范围为5450.1-4246.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.26，定标模型内部交叉验证决定系数为89.70。
实施例4
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行一阶导数的谱图预处理方法，选取建模波段范围为6102-4597.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.20，定标模型内部交叉验证决定系数为90.84。
实施例5
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行二阶导数的谱图预处理方法，选取建模波段范围为7502-4597.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.29，定标模型内部交叉验证决定系数为89.45。
实施例6
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行一阶导数+减去一条直线的谱图预处理方法，选取建模波段范围为6102-4246.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为1.16，定标模型内部交叉验证决定系数为90.83。
实施例7
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行一阶导数+标准正态变量变换的谱图预处理方法，选取建模波段范围为5450.1-4597.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为0.989，定标模型内部交叉验证决定系数为93.12。
实施例8
与实施例1的区别为：
②将步骤①所得干海参近红外光谱图使用OPUS 7.0软件进行一阶导数+多元散射校正的谱图预处理方法，选取建模波段范围为5450.1-4597.7cm-1，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型，内部交叉验证标准差为0.981，定标模型内部交叉验证决定系数为93.08，结果见附图2。
应用例1
将8个验证集待测干海参样品分别粉碎，每个待测干海参样品平均分成c、d两份，将c待测干海参样品采用中华人民共和国食品安全国家标准(GB 5009.5-2010)中的凯氏定氮法检测，得到待测干海参蛋白质含量化学值，将d待测干海参样品采用近红外光谱仪检测，所述近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1，扫描次数为两次，取平均光谱，得到待测干海参近红外光谱图，通过OPUS 7.0软件用实施例8得到的模型分析待测干海参近红外光谱图，得到待测干海参的蛋白质含量预测值，结果见表2。
表2 待测干海参蛋白质含量预测值与化学值对比
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 化学值％ | 20.11 | 17.35 | 29.24 | 20.67 | 20.98 | 27.47 | 26.41 | 30.32 |
| 预测值％ | 19.41 | 17.77 | 28.10 | 20.98 | 21.42 | 27.72 | 26.35 | 30.33 |
| 相对误差％ | 5.20 | 2.40 | 3.90 | 1.50 | 2.10 | 0.90 | 0.20 | 0.01 |
Claims (4)
1.一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
①将已知蛋白质含量的干海参用近红外光谱仪检测，得到已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图；
②将步骤①所得已知蛋白质含量的干海参近红外光谱图预处理，选取建模波段范围，采用偏最小二乘法建立干海参蛋白质含量检测模型；
③将待测干海参用近红外光谱仪检测，得到待测干海参近红外光谱图，用步骤②所得模型分析待测干海参近红外光谱图，得到待测干海参的蛋白质含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1，扫描次数为两次，取平均光谱。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤②谱图预处理方法为减去一条直线、标准正态变量交换、多元散射校正、一阶导数、二阶导数、一阶导数+减去一条直线、一阶导数+标准正态变量变换或一阶导数+多元散射校正。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤②波段范围为减去一条直线的谱图预处理方法选取的波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1、标准正态变量交换谱图预处理方法选取的波段范围为7502.1-5446.2cm-1和4601.5-4246.7cm-1、多元散射校正谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4246.7cm-1、一阶导数谱图预处理方法选取的波段范围为6102-4597.7cm-1、二阶导数谱图预处理方法选取的波段范围为7502-4597.7cm-1、一阶导数+减去一条直线谱图预处理方法选取的波段范围为6102-4246.7cm-1、一阶导数+标准正态变量变换谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4597.7cm-1或一阶导数+多元散射校正谱图预处理方法选取的波段范围为5450.1-4597.7cm-1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410404257.3A CN104266995B (zh) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | 一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410404257.3A CN104266995B (zh) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | 一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104266995A true CN104266995A (zh) | 2015-01-07 |
| CN104266995B CN104266995B (zh) | 2017-01-18 |
Family
ID=52158536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410404257.3A Expired - Fee Related CN104266995B (zh) | 2014-08-15 | 2014-08-15 | 一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104266995B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107831135A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 大连理工大学 | 一种应用近红外光谱法建立二维定性分析模型以鉴别鲜海刺参产地的方法 |
| CN109324018A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-12 | 山东大学 | 一种提高近红外光谱分析技术蛋白质含量建模基础数据准确性的方法 |
| CN110231306A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-13 | 江南大学 | 一种无损、快速测定奇亚籽蛋白质含量的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102879353A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 近红外检测花生中蛋白质组分含量的方法 |
| CN103776777A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-05-07 | 北京中医药大学 | 一种用近红外光谱技术识别不同生长方式人参及对人参中组分含量测定的方法 |
-
2014
- 2014-08-15 CN CN201410404257.3A patent/CN104266995B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102879353A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-16 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 近红外检测花生中蛋白质组分含量的方法 |
| CN103776777A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-05-07 | 北京中医药大学 | 一种用近红外光谱技术识别不同生长方式人参及对人参中组分含量测定的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 孟昱 等: "近红外漫反射光谱法快速鉴别药用辅料", 《精细化工》 * |
| 陶琳 等: "近红外光谱法快速鉴定干海参产地", 《农业工程学报》 * |
| 高杨: "海参体壁胶原蛋白提取、分离及理化性质的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107831135A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 大连理工大学 | 一种应用近红外光谱法建立二维定性分析模型以鉴别鲜海刺参产地的方法 |
| CN109324018A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-12 | 山东大学 | 一种提高近红外光谱分析技术蛋白质含量建模基础数据准确性的方法 |
| CN110231306A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-13 | 江南大学 | 一种无损、快速测定奇亚籽蛋白质含量的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104266995B (zh) | 2017-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103558167B (zh) | 一种快速测定腌肉中氯化钠含量的方法 | |
| CN102435568B (zh) | 基于11个特征波长快速无损检测茶叶干物质含量的方法 | |
| CN103018195B (zh) | 近红外光谱测定pbx炸药中pctfe含量的方法 | |
| CN104297203B (zh) | 一种基于近红外光谱分析技术的工夫红茶发酵质量的快速判别方法 | |
| CN104502320A (zh) | 一种三维荧光光谱结合pca-svm鉴别浓香型白酒的方法 | |
| CN102353644A (zh) | 快速同时检测带鱼糜水分和蛋白质含量的近红外光谱方法 | |
| CN106018337A (zh) | 一种棉仁粉中植酸含量的测定方法 | |
| CN107917897A (zh) | 近红外光谱测定特医食品多组分含量的方法 | |
| CN104596984A (zh) | 一种六神曲发酵过程近红外在线质量检测方法 | |
| CN105352913B (zh) | 一种近红外光谱检测灵芝提取物多糖含量的方法 | |
| CN104266995B (zh) | 一种近红外光谱技术快速检测干海参蛋白质含量的方法 | |
| CN102393376A (zh) | 基于支持向量回归的鱼丸多组分含量检测的近红外光谱法 | |
| CN102053072A (zh) | 基于最小偏二乘法的酿造酱油和配制酱油的鉴别方法 | |
| CN103344597B (zh) | 一种抗调味干扰的莲藕内部成分近红外无损检测的方法 | |
| CN109374548A (zh) | 一种利用近红外快速测定大米中营养成分的方法 | |
| CN106770014A (zh) | 一种大米新鲜度的近红外光谱检测方法 | |
| CN106018321A (zh) | 玉米单粒种子蛋白质检测模型的构建方法及其应用 | |
| CN106404711A (zh) | 一种鉴别山药破壁饮片掺假的方法 | |
| CN104359855A (zh) | 一种基于近红外光谱的注水肉检测方法 | |
| CN104316492A (zh) | 近红外光谱测定马铃薯块茎中蛋白质含量的方法 | |
| CN106226267B (zh) | 一种辣椒干色价的近红外测定方法 | |
| CN116165160A (zh) | 红外光谱技术判别高温大曲的方法 | |
| CN110470629A (zh) | 一种油茶籽中水分和含油量的近红外定量分析方法 | |
| CN109932336A (zh) | 一种全麦粉的快速鉴别方法 | |
| CN106338488A (zh) | 一种转基因豆奶粉的快速无损鉴别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170118 Termination date: 20190815 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |