發(fā)布時(shí)間：2019-09-29 05:39

【摘要】：本試驗(yàn)旨在探討利用在線近紅外對(duì)玉米籽粒主要品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行在線快速預(yù)測(cè)的可行性。以全國(guó)范圍內(nèi)收集的171個(gè)飼用玉米籽粒為研究對(duì)象,利用試驗(yàn)室自主搭建的在線近紅外平臺(tái)掃描樣品的動(dòng)態(tài)光譜,通過(guò)CARS(Competitive Adaptive Reweighted Sampling)方法篩選出與品質(zhì)參數(shù)密切相關(guān)的變量,并結(jié)合偏最小二乘方法建立在線定量分析模型,為玉米籽粒質(zhì)量的判別提供一種快速有效的方法。結(jié)果表明:利用在線近紅外光譜技術(shù)得到的玉米籽粒中水分、粗蛋白、粗灰分和總能的定量分析模型校正集相關(guān)系數(shù)分別為0.90、0.92、0.78和0.92,預(yù)測(cè)集的相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.89、0.72和0.83,相對(duì)分析誤差RPD分別為2.41、3.04、1.80和2.42,表明粗蛋白在線近紅外定量分析模型可用于實(shí)際檢測(cè);水分和總能可用于定量分析,但模型精度有待于進(jìn)一步提高;粗灰分的定量模型效果較差,需要進(jìn)一步優(yōu)化。
【圖文】：

2017年第53卷第1期ScienceandTechnology·科學(xué)技術(shù)-107-白的吸收峰；2330、2349nm分別為C-H伸縮振動(dòng)和變形振動(dòng)，在2230~2250nm區(qū)域吸收峰與玉米中纖維成分有關(guān)。2.2玉米籽�；瘜W(xué)值分析玉米樣品化學(xué)值的分布范圍、平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差如表2所示。由圖3可知，樣品各指標(biāo)基本呈正態(tài)分布。由于玉米籽粒樣品在全國(guó)范圍內(nèi)采集，涉及地域范圍較廣，且受到氣候、土壤等條件的影響化學(xué)值范圍較寬，變異性較大。采用濃度梯度分集方法獲得的校正集和驗(yàn)證集中各成分的分布范圍、平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差基本一致，，另外各成分的化學(xué)值分布均為正態(tài)分布，整體分布較為合理，說(shuō)明樣品的收集具有較好的代表性，滿足了建立近紅外定量分析模型的條件。2.3基于全譜的定標(biāo)模型的建立與預(yù)測(cè)分析近紅外定量分析模型的建立是通過(guò)偏最小二乘算法將光譜與化學(xué)值之間進(jìn)行回歸分析，構(gòu)建兩者之間的相關(guān)關(guān)系。基于原始光譜構(gòu)建的玉米籽粒的水分、粗蛋白、粗灰分和總能的近紅外定量分析模型表3結(jié)果顯示，水分、粗蛋白、粗灰分和總能的校正集的相關(guān)系數(shù)Rc2分別是0.82、0.86、0.76和0.85，校正集的RMSEC分別為0.67%、0.26%、0.09%和0.11MJ/kg，預(yù)測(cè)集的相關(guān)系數(shù)RP2分別為分別是0.77、0.80、0.48和0.75，預(yù)測(cè)集RMSEP分別為0.72%、0.30%、0.12%和0.14MJ/kg，相對(duì)分析誤差RPD分別為2.30、2.23、1.50和2.07，表明利用原始在線近紅外光譜建立定量分析模型對(duì)玉米籽粒的水分、粗蛋白和總能進(jìn)行定量分析是可行的，但不能用于實(shí)際檢測(cè)，模型精度有待進(jìn)一步提高；粗灰分的定量模型需要進(jìn)一步優(yōu)化。2.4基于CARS的變量篩選及定標(biāo)模型優(yōu)化為提高模型的精度和適用性，使用CARS法對(duì)玉米籽粒中的水分、粗蛋白、粗灰分和能量模型中的光譜變量進(jìn)行篩選，經(jīng)過(guò)多次篩選最?

多次篩選最終分別選取25、79、35、90個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)，利用所選的波長(zhǎng)點(diǎn)結(jié)合建立定量分析模型，結(jié)果如表4所示。由表4可知，經(jīng)變量圖3玉米樣品化學(xué)值頻率分布直方圖成分校正集（n=129）驗(yàn)證集（n=42）范圍平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差水分,%7.16～16.4212.331.778.09～15.6512.351.66粗蛋白,%5.44～10.767.940.795.48～9.587.950.67粗灰分,%0.74～1.611.010.190.77～1.551.110.18總能,MJ/kg15.94～17.4216.590.3015.99～17.1916.580.29表2玉米籽粒樣品的化學(xué)值統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果水分,%粗蛋白,%粗灰分,%總能,MJ/kg圖2玉米籽粒的近紅外光譜圖波長(zhǎng),nm光度吸品數(shù)量樣品數(shù)量樣品數(shù)量樣品數(shù)量樣
【作者單位】： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所國(guó)家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心;
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助(2014BAD08B11-2) 國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)課題(2014YQ47037705)
【分類號(hào)】：S513;O657.33

【相似文獻(xiàn)】

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1 孫慶元,張雪崧;氮素在調(diào)控玉米籽粒敗育中的作用(英文)[J];大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

2 陳振榮;;應(yīng)用丙酸延長(zhǎng)玉米籽粒的風(fēng)干時(shí)限[J];科技簡(jiǎn)報(bào);1977年17期

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本文編號(hào)：2543720