基于扫描仪和智能手机的数字图像比色法在食品和生物样品检测中的应用研究

摘要

本文研究了基于不同取色设备下的数字图像分析测定技术。主要包括：⑴对分散液液微萃取技术的概念、原理、影响因素及应用做了综述。简要综述了数字图像分析技术的概念，总结了常用色彩空间及不同色彩空间下的定量方法，介绍了几种常用的取色设备及其特点。⑵提出一种简单且成本较低的基于分散液液微萃取技术的数码扫描比色法测定样品中总铁的含量的方法。采用正交试验优化萃取剂、分散剂的用量，邻菲罗啉浓度、缓冲液的pH条件。在最佳测验条件下，铁离子浓度在0.047-1.0μg/mL范围时与灰度通道的颜色强度呈较好的线性关系，线性相关系数为0.9900，LOD和LOQ分别为14.1μg/L和46.5μg/L。该方法可成功用于百合、蕨麻、枸杞等食品和水样中总铁的测定，加标回收率在97.2％-104.8%范围内。⑶以1,2-萘醌-4-磺酸钠盐（NQS）为显色剂,在氧化石墨烯的作用下，建立了智能手机数码比色法测定肌氨酸含量的方法。优化了 pH值和氧化石墨烯用量的影响。在不同的数学模型下，建立颜色特征值与肌氨酸的线性关系，测定了实际样品中的肌氨酸含量。对不同数学模型下的肌氨酸线性范围、灵敏度、LOD等分析特性做了比较,发现测定结果与 UV-Vis方法无显著性差异。本方法操作步骤简单，装置简便，易于实现有色样品的快速检测。⑷以亚铁和邻菲啰啉反应得到的有色溶液作为测定体系，建立了智能手机数码比色法测定总铁的方法。对取色软件Color Grab的参数进行了优化，利用主成分分析法研究了常用的几种颜色空间对铁含量测定有主要影响的颜色特征值，在最优条件下测定了食品和水样中总铁的含量。该方法可为进一步研究基于智能手机或其它便携取色设备的定量测定提供一定理论参考。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

第一章 绪论

1.1分散液液微萃取

1.1.1影响分散液液微萃取的主要因素

1.1.2 分散液液微萃取技术的应用

1.2数字图像分析技术

1.2.1 色彩空间及其定量方法

1.2.2 取色设备

1.2.3 常用图像分析软件

1.2.4 现状问题及发展前景

1.3 本论文的研究内容与意义

第二章 数码扫描比色法测定食品和水样中总铁的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1 试剂仪器

2.2.2 实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1 萃取条件的优化

2.4 结论

第三章 手机数码比色法测定肌氨酸的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器和试剂

3.2.2 实验方法

3.2.3 结果与讨论

3.3 结论

第四章 不同定量模式下的主要影响成分探讨

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1仪器和试剂

4.3 结果与讨论

4.3.1取色软件的选择

4.3.2 Color Grab 中取色参数的优化

4.3.3 实验条件的优化及干扰离子测定

4.3.4 不同颜色空间下的主成份分析探讨

4.3.5样品的收集和处理

4.3.6 实际样品测定

4.3.7 结论

参考文献

攻读硕士期间的成果

致谢