近红外光谱用于玉米水分和粗脂肪的快速分析

摘要

玉米是人类重要的粮食，也是饲料生产的重要原料。在饲料企业收购原料时，玉米的粗蛋白、水分和粗脂肪含量是重要检测指标。目前的常规检测方法，需要试剂、操作繁琐、耗时长。本文采用近红外漫反射光谱技术结合化学计量学方法，研究无需试剂测定玉米粉的水分和粗脂肪的快速定量分析方法。
　　将收集到的样品随机划分为定标、预测、检验样品集。定标样品集用于确定近红外定量模型的参数；预测样品集用于评估模型的定量效果；根据预测效果优选模型参数；最后采用不参与建模过程的检验样品集对优选的模型进行检验。
　　采用等间隔组合偏最小二乘法（EC-PLS）建立玉米粉的水分、粗脂肪的高性噪比近红外波长模型。关于水分分析，最优EC-PLS模型的起点波数（B）、波数个数（N）、间隔数（G）分别为5785 cm-1、31、8；对于检验样品，近红外水分预测值与常规方法实测值的预测均方根误差（V-SEP）、预测相关系数（V-RP）分别为：0.278％，0.943。关于粗脂肪分析，最优B、N、G分别为4568 cm-1、22、10，检验样品集的V-SEP、V-RP分别为：0.253%，0.891。结果表明：近红外预测值与常规方法实测值吻合性、相关性高，达到国标GB/T18868-2002对饲料原料近红外分析的精度要求。
　　本方法具有无需试剂、快速简便的优点，是一种有潜力的适合于大规模饲料原料检测的新技术。本文提出的玉米粉水分和粗脂肪分析的波长选择方案，可为设计小型专用近红外仪器提供有价值的参考。

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中英文缩略词表

第一章 前 言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 NIR 应用基础原理

第二章 实验与方法

2.1玉米样品化学值检测实验

2.2 玉米近红外光谱实验

2.3 算法研究框架

第三章 结果与讨论

3.1 样品集划分框架

3.2 NIR全波段PLS模型

3.4等间隔组合偏最小二乘法（EC-PLS）方法

3.5模型检验

第四章 总结与展望

参考文献

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