[發(fā)明專利]大米食味品質(zhì)近紅外光譜快速評價(jià)方法

有效

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111007040B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金明;馬鐵民;李菲;殷坤;顏迪;李嬌瑩;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G06N3/12;G06N20/10
• 代理公司: 大慶市遠(yuǎn)東專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 23202
• 代理人: 周英華

本發(fā)明的一種大米食味品質(zhì)近紅外光譜快速評價(jià)方法是利用近紅外光譜進(jìn)行食品檢測的方法，先對采集的樣本進(jìn)行處理后，將近紅外漫反射光譜作為原始光譜，對光譜進(jìn)行預(yù)處理，再基于競爭自適應(yīng)重加權(quán)采樣算法對近紅外光譜特征波長初步優(yōu)選后、基于量子遺傳模擬退火算法的支持向量機(jī)參數(shù)和近紅外光譜特征波長同步優(yōu)化，得到最佳特征波長；利用最佳特征波長建立回歸模型，并對其精度進(jìn)行評測，快速建立評價(jià)模型；對需要測定大米精米進(jìn)行光譜掃描，并將光譜數(shù)據(jù)按特征波長輸入評價(jià)模型后即完成品質(zhì)評價(jià)。本發(fā)明應(yīng)用量子遺傳模擬退火算法對支持向量機(jī)參數(shù)和近紅外光譜特征波長進(jìn)行同步優(yōu)化，從而有效提高大米食味品質(zhì)支持向量機(jī)回歸模型的檢測精度和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是利用近紅外光譜進(jìn)行食品檢測的方法，特別是涉及到一種大米食味品質(zhì)近紅外光譜快速評價(jià)方法。

背景技術(shù)

隨著生活水平的提高，人們對大米的食用安全性和食味品質(zhì)提出了更高的要求，食味品質(zhì)已成為稻米品質(zhì)改良的最重要指標(biāo)之一。目前對大米食味品質(zhì)的評價(jià)主要有感官評價(jià)法、理化指標(biāo)評價(jià)法和儀器分析評價(jià)法。感官評價(jià)法是指將大米蒸煮成米飯后由專業(yè)人員直接品評的方式進(jìn)行最直觀評價(jià)，容易受品評人員的主觀喜好影響，重復(fù)性低。理化指標(biāo)評價(jià)法是基于大米理化指標(biāo)與食味品質(zhì)間的相關(guān)性關(guān)系來評價(jià)大米的食味品質(zhì)，但理化指標(biāo)的檢測成本高、工作量大，且容易因分析過程的系統(tǒng)誤差導(dǎo)致檢測結(jié)果出入較大。儀器分析評價(jià)法主要采用米粒食味計(jì)和米飯食味計(jì)兩種儀器進(jìn)行大米食味品質(zhì)的評價(jià)。米粒食味計(jì)基于近紅外光譜技術(shù)先測定大米的直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、水分、脂肪酸含量，再將結(jié)果輸入事先建立好的理化指標(biāo)與食味品質(zhì)間的回歸模型實(shí)現(xiàn)大米食味品質(zhì)的評價(jià)，具有樣品用量少、無需前處理、操作簡單、效率高的特點(diǎn)。

黑龍江作為我國優(yōu)質(zhì)粳稻的主產(chǎn)區(qū)，已成為國家糧食安全的“壓艙石”。為了培育和篩選優(yōu)良食味品質(zhì)水稻新品種，開發(fā)適于黑龍江省優(yōu)質(zhì)東北大米的食味品質(zhì)快速檢測方法十分必要。針對黑龍江優(yōu)質(zhì)大米缺乏食味品質(zhì)專用檢測設(shè)備的現(xiàn)狀，基于近紅外光譜分析技術(shù)在大米水分、直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、膠稠度和堿消值快速檢測領(lǐng)域的應(yīng)用可行性以及上述指標(biāo)與大米食味品質(zhì)間的顯著相關(guān)性，提出構(gòu)建基于近紅外光譜分析技術(shù)的黑龍江大米食味品質(zhì)直接快速評價(jià)方法，有效維護(hù)黑龍江省大米交易秩序、保護(hù)稻農(nóng)利益、提高農(nóng)民收入，對促進(jìn)黑龍江省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、推動高端稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種大米食味品質(zhì)近紅外光譜快速評價(jià)方法。

本發(fā)明的大米食味品質(zhì)近紅外光譜快速評價(jià)方法，是通過下列步驟實(shí)現(xiàn)的：

(1)樣本采集與處理

收集不同產(chǎn)地的粳稻樣本，每個產(chǎn)地采集樣本不少于30個，采集總樣本數(shù)不少于150個，對收集的樣本進(jìn)行挑選、脫殼、礱谷、碾米后，制成大米精米樣本密封裝袋備用；

(2)近紅外光譜采集

采用德國Bruker TANGO近紅外光譜儀采集大米米粒的近紅外漫反射光譜，光譜采集范圍3946～11542cm^-1，分辨率為8.0cm^-1，樣本掃描32次，裝樣方式為50mm樣品杯旋轉(zhuǎn)臺掃描，裝樣高度約為30mm，取3～5次掃描平均值作為樣本的原始光譜；

(3)食味品質(zhì)評定

對采集與制備的大米樣本采用國標(biāo)方法進(jìn)行食味品質(zhì)評定，并采用百分制形式進(jìn)行評分；

(4)光譜預(yù)處理及樣本集劃分