[發明專利]一種利用近紅外光譜無損檢測整粒麻瘋樹種籽含油量的方法

在審

• 申請號: 201710047740.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106706547A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 惠文凱;陳曉陽;劉明騫;王益;林孟飛
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明屬于油量檢測技術領域，更具體地，涉及一種利用近紅外光譜無損檢測整粒麻瘋樹種籽含油量的方法。

背景技術

麻瘋樹(Jatropha curcas L.)，又名小桐籽、膏桐(云南)、假花生(廣西)、小油桐、南洋油桐(日本)等，屬大戟科(Euphorbiaceae)麻瘋樹屬(Jatropha)落葉灌木或小喬木，是一種含油量較高的重要木本油料植物，其種子含油量約為30～40％，種仁含油量達50～70％。我國云南、貴州、廣東、海南等地均有栽培。近年來，麻瘋樹作為一種新的生物燃料作物，受到越來越多的關注。由于從其種籽中提煉出的生物柴油具有在凝固點、硫含量、一氧化碳排放量等方面均優于國內零號柴油的特點，是一種高效能、低污染、安全可靠的能源，具有很高的經濟價值及良好的發展前景。我國已從麻風樹中提煉出的油類物質作為航空生物燃料加入飛機中，并試飛成功。

目前，有關油脂的品質分析方法主要是通過感官檢驗和一些常規的理化方法如核磁共振及索氏殘余法。這些方法在測定過程中需要破壞樣品種籽，導致后續育種工作，尤其是比較珍貴的遺傳材料無法在檢測后保存備用；并且分析過程復雜，耗時較長，成本高。另外，現有方法常使用乙醚等易制毒有機溶劑藥品，對周圍環境以及實驗人員身心健康造成較大危害。諸如上述原因，限制了現有方法在麻瘋樹品質育種中大批量鑒定的工作效率。

發明內容

本發明的目在于克服現有技術中的不足和缺陷，提出一種利用近紅外光譜無損檢測整粒麻瘋樹種籽含油量的方法。該方法以麻瘋樹的整粒種籽為材料，在不破壞種籽結構和生命力的前提下，采集麻瘋樹種籽的近紅外光譜吸收值，并利用索氏提取法，根據國標測定樣品的含油量化學值，用預處理方法和回歸統計方法對獲得的光譜數據集進行優化處理，建立麻瘋樹種籽的近紅外光譜數據集與含油量的定標模型，并對模型的準確性進行檢驗。該方法實現了對麻瘋樹種籽含油量的大批量快速檢測，具有操作簡便，準確性高、精度高等優點，且保證了種籽樣品的活性和完整性。

本發明上述目的通過以下技術方案予以實現：

一種利用近紅外光譜無損檢測整粒麻瘋樹種籽含油量的方法，包括如下具體步驟：

S1.將一定份數的麻瘋樹種籽作為校正集合樣品，采集校正集合樣品的近紅外光譜數據，建立近紅外光譜數據的校正集，并儲存校正集合的近紅外掃描光譜；

S2.采用預處理方法以衡量曲線預測效果的參數為標準，對獲得的校正集合的近紅外掃描光譜進行優化預處理；

S3.用索氏提取法測定校正集合樣品的含油量；

S4.使用回歸方法對校正集合的近紅外掃描光譜進行分析，建立步驟2所得優化預處理后的校正集合樣品的近紅外掃描光譜與步驟S3所得校正集合樣品的含油量的定標模型；

S5.用步驟S4建立的定標模型測定麻瘋樹種籽的含油量。

優選地，步驟S1中所述的校正集合樣品的份數大于50份。

優選地，步驟S2中所述的預處理方法為原光譜、SNV、MSC、Normalization、一階導數、二階導數中的一種或任意兩種。

更為優選地，步驟S2中所述的預處理方法為二階導數與SNV的組合或二階導數與MSC的組合。

優選地，步驟S2中所述的衡量曲線預測效果的參數為模型校正相關系數、模型校正相關系數標準偏差、交互驗證得到的相關系數和交互驗證得到的預測標準偏差。

優選地，步驟S4中所述的回歸方法為偏最小二乘法或主成分分析法。

更為優選地，步驟S4中所述的回歸方法為偏最小二乘法。

步驟S3中所述索氏提取法的具體步驟為：

S11.將麻瘋樹種籽粉碎處理，通過孔徑為1mm的篩，稱取粉碎的麻瘋樹種籽用濾紙包好，在95～105℃烘干1～2h去除水分后，置于干燥器中冷卻；

S12.將步驟S11干燥處理的麻瘋樹種籽粉碎樣品懸浮于裝有有機溶劑的溶劑杯中，進行循環抽提；

S13.循環抽提完畢后，在90～95℃烘干1～1.5h后取出，放至干燥器中冷卻至恒重。

優選地，步驟S12中所述抽提的溫度為50～65℃；所述抽提的時間為2.5～4h。

優選地，步驟S12中所述有機溶劑為無水乙醚或石油醚，所述麻瘋樹種籽粉碎樣品和有機溶劑的質量體積比為1：(20～30)g/mL。