密度泛函理论结合拉曼光谱法对大豆品种的分类鉴别

摘要

针对东北地区多个品种大豆的分类鉴别需求,本文采用理论计算与实验分析相结合的研究方法,开展对6个品种大豆的分类鉴别。油酸和亚油酸是大豆的重要构成成分,首先以密度泛函理论为基础,构建油酸和亚油酸分子空间结构,并利用B3LYP/6-31+G(d,p)基组优化并计算其理论拉曼光谱。再通过实验获取油酸、亚油酸分析纯和6个品种大豆的拉曼光谱,并将所得理论拉曼光谱与实验拉曼光谱做出比对,发现各品种大豆均在1281、1445、1662和2904 cm^(-1)处有较强拉曼峰。最后以此四个拉曼峰作为特征峰,运用主成分分析法(PCA)和线性判别分析法(LDA)对不同品种大豆做可视化分类,分类正确率达到90%。研究结果表明,密度泛函理论结合拉曼光谱法能够开展对大豆品种的有效分类,对智慧农业的发展提供了一定借鉴意义。