Xác định hàm lượng amylose trong hoa sen tươi bằng hình ảnh siêu phổ

Với việc cải thiện mức sống, con người có yêu cầu ngày càng cao hơn về hương vị và dinh dưỡng của hạt sen.hàm lượng amylose của nó trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của hạt senHàm lượng amylose của hạt sen khác nhau rất nhiều giữa các giống khác nhau, vì vậy việc xác định hàm lượng amylose của hạt sen là rất quan trọng cho quá trình chế biến sau đó.Việc phát hiện amylose truyền thống thường sử dụng colorimetry iốtCác phương pháp này tốn nhiều thời gian và tốn nhiều công sức, và dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện thí nghiệm!

Công nghệ hình ảnh siêu phổ là một công nghệ thử nghiệm không phá hoại có thể thu thập thông tin quang phổ và hình ảnh phong phú.nó có lợi thế tiết kiệm thời gianTrong bài báo này, công nghệ hình ảnh siêu phổ đã được sử dụng để phát hiện amylose của hoa sen tươi.

一、 Vật liệu và phương pháp

1.1 Vật liệu thử nghiệm

Các mẫu được lấy từ tỉnh Phúc Kiến, và các giống Xuanlian, Guangchanglian, Jianxuan 36, Mantianxing, Space lotus và Xianglian được chọn.hạt giống sen tươi được lưu trữ trong nitơ lỏng và được vận chuyển đến phòng thí nghiệm, nơi nó được làm lạnh ở 4 ° C trong 12 giờ.

1.2 Thu thập và điều chỉnh hình ảnh siêu phổ

Các thành phần chính của hệ thống hình ảnh siêu phổ bao gồm máy ảnh siêu phổ, nguồn ánh sáng, giai đoạn, hộp đen và phần mềm thu thập dữ liệu siêu phổ.Toàn bộ hệ thống có thể sử dụng quang phổ màu ảnh siêu quang phổ FS-13, có thể thu thập phạm vi quang phổ 400nm ~ 1000nm, và độ phân giải quang phổ là 2,5nm. Hệ thống hình ảnh siêu quang phổ được hiển thị trong Hình 1.Tốc độ di chuyển của nền tảng tải trọng được thiết lập là 3.5mm / s và thời gian phơi sáng là 30ms. ống kính là 40cm từ nền tảng di chuyển và thẳng xuống.Điều chỉnh độ dài tiêu cự của máy ảnh của máy đo quang phổ để điều chỉnh màu đen và trắng của hệ thống.

1.3 Xử lý dữ liệu

Phần mềm phân tích được sử dụng để chiết xuất phổ trung bình của khu vực quan tâm (ROI) từ hình ảnh quang phổ của hạt sen.Để loại bỏ ảnh hưởng của tiếng ồn và ánh sáng ngoài., hiệu ứng mô hình hóa của các phương pháp xử lý trước như dẫn xuất đầu tiên, dẫn xuất thứ hai, làm mịn SG, điều chỉnh phân tán nhiều lần (MSC) chuyển đổi biến chuẩn bình thường,và phương pháp xử lý trước tốt nhất đã được chọn.

二Kết quả và phân tích

2.1 Phạm vi phổ trung bình của khu vực quan tâm

Trong bài báo này, đường cong quang phổ của mỗi pixel trong khu vực quan tâm của một mẫu đơn được sử dụng để xử lý sau đó.Biểu đồ quang phổ trung bình sau khi loại bỏ tiếng ồn đầu và đuôi (400nm ~ 971nm) được hiển thị trong Hình 2Có thể thấy từ hình ảnh rằng xu hướng biến đổi của các giá trị quang phổ của các mẫu khác nhau là phù hợp.có thể gây ra bởi sự thay đổi trong dải nướcPhạm vi có độ hấp thụ tương đối rõ ràng giữa 500nm và 920nm. Nó có thể liên quan đến sự tăng gấp đôi tần số tứ,Sự tăng gấp đôi tần số thứ cấp O-H và tăng gấp đôi tần số chính O-H của nhóm C-H trong phân tử amylose.

2.2 Nồng độ amylose của hạt sen

Các kết quả của tập hợp điều chỉnh và tập hợp dự đoán hàm lượng amylose chia theo phương pháp SPXY được hiển thị trong Bảng 1.Có thể thấy từ bảng rằng hàm lượng amylose của hạt sen tươi khác nhau rất nhiềuGiá trị tối đa của hàm lượng amylose của hạt sen được điều chỉnh là 227,90 mg/g, giá trị tối thiểu là 100,82 mg/g, và độ lệch chuẩn là 44,73 mg/g.Hàm lượng amylose của mẫu dự đoán nằm trong phạm vi mẫu chỉnh sửa, vì vậy việc phân chia mẫu là hợp lý.

三Kết luận

Trong bài báo này, công nghệ hình ảnh siêu phổ được sử dụng để phát hiện nhanh nội dung amylose.Kết quả cho thấy hiệu ứng mô hình là tốt nhất sau khi sử dụng dẫn xuất đầu tiên và điều chỉnh phân tán nhiều lần MSC)Sau đó, SPA được sử dụng để chiết xuất 9 dải đặc điểm. hệ số tương quan tập hợp được điều chỉnh (R) của mô hình dự đoán PLSR là 0.835, lỗi hình vuông gốc trung bình được điều chỉnh (RMSEC) là 1.802, hệ số tương quan được dự đoán (R) là 0.856, và lỗi hình vuông trung bình được dự đoán (RMSEP) là 1.752Lỗi phân tích tương đối (RPD) là 1.944Các hệ số tương quan của tập hợp dự đoán của mô hình dự đoán PLSR được thiết lập bằng phương pháp RC (R. Các dự đoán tập hợp gốc sai số vuông trung bình (RMSEP) là 1.897Lỗi phân tích tương đối (RPD) là 1.761Nghiên cứu này đã cung cấp một ý tưởng để phát triển thêm một công cụ phát hiện trực tuyến cho hàm lượng amylose, và đặt một nền tảng tốt.