一種桑葚抗氧化活性的光譜檢測方法與流程

本發明涉及水果品質檢測領域，尤其涉及一種桑葚抗氧化活性的光譜檢測方法。
背景技術：
：桑葚含有豐富的黃酮類和酚類物質，如花青素、維生素等，具有較高的抗氧化活性，能夠清除體內的自由基，具有提高免疫力、抗炎癥、抗癌等功效，有利于人體健康。因此抗氧化活性可以作為評價桑葚品質的指標之一。目前已有的抗氧化活性檢測方法主要為化學分析方法，如DPPH法、ABTS法、FRAP法等。這些方法檢測的精確度較高，但是都需要粉碎樣品再進行檢測，檢測成本高，耗費人力和時間，只適合少量抽檢，難以日常應用到桑葚品質檢測與品質分級中。技術實現要素：本發明提出了一種桑葚抗氧化活性光譜檢測方法，實現了對桑葚鮮果的抗氧化活性快速無損檢測。一種桑葚抗氧化活性的關璞檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：a、通過高光譜成像系統采集桑葚樣品的高光譜圖像；本發明取波長為920nm–1660nm的數據用于后續分析；b、用化學分析方法測定桑葚樣品的抗氧化活性作為參考值；c、提取所述桑葚高光譜圖像中特征波長的信息為輸入，以桑葚樣品的抗氧化活性參考值為輸出，建立多元線性回歸模型；d、采集待測桑葚特征波長下的光譜圖像；e、根據步驟d的特征波長下的光譜圖像，利用步驟c建立的多元線性回歸模型計算待測桑葚的抗氧化活性。其中步驟c中的特征波長為941nm、1460nm和1659nm。通過桑葚樣品建立的多元線性回歸模型如下：Y＝14.6875-16.3270×X941+163.1246×X1460-83.3823×X1659其中，Y為桑葚抗氧化活性(單位：μmol/g)，以維生素C為當量；Xn為高光譜圖像中桑葚的每個像素點在nnm下的反射比的平均值。本發明桑葚抗氧化活性光譜檢測方法可以實現了對桑葚鮮果的抗氧化活性快速無損檢測。附圖說明圖1是桑葚抗氧化活性的光譜檢測方法的流程圖；圖2是采集桑葚高光譜圖像的儀器結構示意圖；圖3是桑葚樣品的平均光譜曲線圖；圖4是桑葚抗氧化活性參考值與預測值的對比圖。具體實施方式現將桑葚抗氧化活性的光譜檢測方法詳細闡述如下：(1)取花青素含量不同的新鮮桑葚40份。通過高光譜成像系統采集每份樣品的920nm-1660nm的高光譜圖像，具體步驟如下：A、將桑葚置于移動平臺上，調整光源正對桑葚；B、通過計算機軟件操控移動平臺進行移動，高光譜相機線掃描獲取整個桑葚的高光譜圖像。(2)采用DPPH法獲取40份桑葚樣品的抗氧化活性參考值，具體操作步驟如下：A、將每份桑葚樣品用液氮冰凍后粉碎；B、準確稱取0.50g樣品，加入5ml甲醇提取液，在4℃下避光提取12小時，之后4000rpm離心20分鐘取上清液；C、配置不同濃度梯度(0.1、0.08、0.06、0.04、0.02、0.01、0mg/ml)的維生素C甲醇溶液為對照溶液；D、向0.100ml提取液(或對照溶液)中加入3.900mlDPPH甲醇溶液(60uM)。E、靜置60分鐘后測定溶液在517nm下的吸光度。F、以對照溶液在517nm下的吸光度為X軸，對照溶液的維生素C濃度為Y軸，繪制標準曲線，得出回歸方程。根據標準曲線的回歸方程計算桑葚樣品提取液的抗氧化活性，再換算為每克桑葚鮮果的抗氧化活性。(3)采用matlab軟件編程，從步驟(1)中采集的桑葚樣品高光譜圖像中分別提取每個樣品的光譜反射比作為輸入，以步驟(2)中采用DPPH法得到的抗氧化活性參考值為輸出，采用連續投影算法(SPA)算法提取特征波長，參見圖3，得到特征波長為941nm、1460nm和1659nm。并建立多元線性回歸(MLR)模型，模型為：Y＝14.6875-16.3270×X941+163.1246×X1460-83.3823×X1659其中，Y為桑葚抗氧化活性(單位：μmol/g)，以維生素C為當量；Xn為高光譜圖像中桑葚的每個像素點在nnm下的反射比的平均值。(4)取20份待測桑葚，通過高光譜成像系統采集高光譜圖像，提取特征波長的光譜數據，根據步驟(3)的模型計算得出抗氧化活性預測值。為了驗證模型準確性，利用步驟(2)的方法測定待測桑葚的抗氧化活性參考值，與模型預測抗氧化活性進行比較，結果見表1和圖4。統計分析顯示預測模型的決定系數(r2)為0.9852，預測值的均方根誤差(RMSEP)為0.4131μmol/g。表1待測桑葚抗氧化活性預測值與參考值序號抗氧化活性預測值(μmol/g)抗氧化活性參考值(μmol/g)12.082.0422.192.2634.124.2944.234.5054.254.0164.264.3074.264.2184.294.3594.394.22104.404.42114.404.41124.484.26136.636.73147.167.29157.407.15167.487.22177.627.46187.627.59197.808.00208.768.66可以看出本發明多元線性回歸模型具有較好的預測效果，可以有效區分待測桑葚抗氧化活性的高低，從而進行品質檢測與分級。當前第1頁1 2 3