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棉花是我国重要的天然植物纤维作物和油料作物。棉籽是棉花生产过程中产生的重要副产品,含有多种营养成分,其中棉籽蛋白含有丰富的必需氨基酸,棉籽油富含必需脂肪酸,然而由于棉酚的存在,限制了棉籽蛋白和棉籽油的应用。蛋白、油分和棉酚含量是评价棉籽品质性状的重要指标,目前这些指标的检测以精确度较高的常规化学方法为主,但这些常规方法预处理过程复杂、消耗时间长、测定费用高。近年来,快速无损的近红外光谱(NIRS)检测技术得到了越来越多的关注。本试验拟构建同时测定陆地棉棉仁蛋白质、油分和棉酚含量的近红外无损检测方法。研究结果对于棉籽品质的快速检测和评价,高蛋白、高油、低棉酚棉籽材料的快速筛选具有重要意义。本研究对176份棉籽样品蛋白质、油分、棉酚含量以及棉籽油脂的脂肪酸组成进行分析,以福斯近红外快速成分分析仪采集整粒毛籽的近红外光谱,釆用改进的偏最小二乘法(Modified partial least square,MPLS)结合不同数学和散射处理,优选光谱波长范围,确定蛋白质、油分和棉酚扫描光谱的最佳预处理方法,并利用建立的校正模型对验证集样品进行预测,检验模型的预测性和稳定性,主要研究结果如下:(1)棉仁平均蛋白质含量为47.68%,含量范围在42.11%-53.34%之间,大部分样品分布在45%-51%之间;平均油分含量为27.56%,含量范围在22.70%-34.08%之间,大部分样品分布在25.5%-29%之间;平均棉酚含量为0.45%,含量范围在0.19%-0.74%之间,大部分样品分布在0.3%-0.6%之间。棉籽油含有13种脂肪酸,主要以亚油酸(51.99%-60.88%)、棕榈酸(18.30%-25.68%)和油酸(12.28%-18.50%)为主,其中不饱和脂肪酸占73.62%,人体必需脂肪酸占57.44%。豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、锦葵酸、亚油酸、苹婆酸、二氢苹婆酸和花生酸是棉籽油的特征脂肪酸。(2)棉籽蛋白质近红外校正模型的光谱范围为550-1068 nm和1108-2180nm两个波段,数学处理为2,6,6,1,不进行散射处理(None),此时模型的交叉验证决定系数(1-VR)为0.932,校正决定系数(RSQcal)为0.952,校正标准误差(SEC)为0.539,交叉验证标准误差(SECV)为0.641;验证集样品的粗蛋白模型预测值和实测值决定系数RSQval=0.9144;成对数据t检验表明,预测集样品的模型预测蛋白含量与化学测定蛋白含量之间没有显著差异;预测相对分析误差RPD>3,模型具有良好的预测能力,较高的精度和稳定性,可用于实际的检测。(3)棉籽油分近红外校正模型光谱范围为888-1080、1100-1758和1968-2208 nm,数学处理为2,6,6,1,散射处理为SNV+DET(标准正常化处理联合去散射处理),此条件下模型的1-VR、RSQcal、SEC和SECV分别为0.905,0.923,0.515和0.572。验证集样品的粗蛋白模型预测值和实测值决定系数RSQval=0.8486;成对数据t检验表明,预测集样品的平均模型预测油分含量与平均化学测定油分含量之间没有显著差异。预测相对分析误差2≤RPD<3,模型具有良好的预测能力和较高的精度,可以对棉籽油分含量进行粗测定和粗筛选。(4)棉籽棉酚含量的近红外校正模型的建立条件为:光谱范围选择2100-2498 nm,数学处理为4,10,10,1,散射处理为IMSC。此条件下模型的1-VR=0.783,SECV=0.042,RSQcal=0.858和SEC=0.034。用该模型对验证集样品棉酚含量进行预测,结果表明棉酚含量的模型预测值和实测值验证决定系数RSQval=0.6414,预测相对分析误差RPD小于2,模型可用于预测,但精度和稳定性需要进一步优化。