一种桑葚抗氧化活性的光谱检测方法与流程

本发明涉及水果品质检测领域，尤其涉及一种桑葚抗氧化活性的光谱检测方法。
背景技术：
：桑葚含有丰富的黄酮类和酚类物质，如花青素、维生素等，具有较高的抗氧化活性，能够清除体内的自由基，具有提高免疫力、抗炎症、抗癌等功效，有利于人体健康。因此抗氧化活性可以作为评价桑葚品质的指标之一。目前已有的抗氧化活性检测方法主要为化学分析方法，如DPPH法、ABTS法、FRAP法等。这些方法检测的精确度较高，但是都需要粉碎样品再进行检测，检测成本高，耗费人力和时间，只适合少量抽检，难以日常应用到桑葚品质检测与品质分级中。技术实现要素：本发明提出了一种桑葚抗氧化活性光谱检测方法，实现了对桑葚鲜果的抗氧化活性快速无损检测。一种桑葚抗氧化活性的关璞检测方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过高光谱成像系统采集桑葚样品的高光谱图像；本发明取波长为920nm–1660nm的数据用于后续分析；b、用化学分析方法测定桑葚样品的抗氧化活性作为参考值；c、提取所述桑葚高光谱图像中特征波长的信息为输入，以桑葚样品的抗氧化活性参考值为输出，建立多元线性回归模型；d、采集待测桑葚特征波长下的光谱图像；e、根据步骤d的特征波长下的光谱图像，利用步骤c建立的多元线性回归模型计算待测桑葚的抗氧化活性。其中步骤c中的特征波长为941nm、1460nm和1659nm。通过桑葚样品建立的多元线性回归模型如下：Y＝14.6875-16.3270×X941+163.1246×X1460-83.3823×X1659其中，Y为桑葚抗氧化活性(单位：μmol/g)，以维生素C为当量；Xn为高光谱图像中桑葚的每个像素点在nnm下的反射比的平均值。本发明桑葚抗氧化活性光谱检测方法可以实现了对桑葚鲜果的抗氧化活性快速无损检测。附图说明图1是桑葚抗氧化活性的光谱检测方法的流程图；图2是采集桑葚高光谱图像的仪器结构示意图；图3是桑葚样品的平均光谱曲线图；图4是桑葚抗氧化活性参考值与预测值的对比图。具体实施方式现将桑葚抗氧化活性的光谱检测方法详细阐述如下：(1)取花青素含量不同的新鲜桑葚40份。通过高光谱成像系统采集每份样品的920nm-1660nm的高光谱图像，具体步骤如下：A、将桑葚置于移动平台上，调整光源正对桑葚；B、通过计算机软件操控移动平台进行移动，高光谱相机线扫描获取整个桑葚的高光谱图像。(2)采用DPPH法获取40份桑葚样品的抗氧化活性参考值，具体操作步骤如下：A、将每份桑葚样品用液氮冰冻后粉碎；B、准确称取0.50g样品，加入5ml甲醇提取液，在4℃下避光提取12小时，之后4000rpm离心20分钟取上清液；C、配置不同浓度梯度(0.1、0.08、0.06、0.04、0.02、0.01、0mg/ml)的维生素C甲醇溶液为对照溶液；D、向0.100ml提取液(或对照溶液)中加入3.900mlDPPH甲醇溶液(60uM)。E、静置60分钟后测定溶液在517nm下的吸光度。F、以对照溶液在517nm下的吸光度为X轴，对照溶液的维生素C浓度为Y轴，绘制标准曲线，得出回归方程。根据标准曲线的回归方程计算桑葚样品提取液的抗氧化活性，再换算为每克桑葚鲜果的抗氧化活性。(3)采用matlab软件编程，从步骤(1)中采集的桑葚样品高光谱图像中分别提取每个样品的光谱反射比作为输入，以步骤(2)中采用DPPH法得到的抗氧化活性参考值为输出，采用连续投影算法(SPA)算法提取特征波长，参见图3，得到特征波长为941nm、1460nm和1659nm。并建立多元线性回归(MLR)模型，模型为：Y＝14.6875-16.3270×X941+163.1246×X1460-83.3823×X1659其中，Y为桑葚抗氧化活性(单位：μmol/g)，以维生素C为当量；Xn为高光谱图像中桑葚的每个像素点在nnm下的反射比的平均值。(4)取20份待测桑葚，通过高光谱成像系统采集高光谱图像，提取特征波长的光谱数据，根据步骤(3)的模型计算得出抗氧化活性预测值。为了验证模型准确性，利用步骤(2)的方法测定待测桑葚的抗氧化活性参考值，与模型预测抗氧化活性进行比较，结果见表1和图4。统计分析显示预测模型的决定系数(r2)为0.9852，预测值的均方根误差(RMSEP)为0.4131μmol/g。表1待测桑葚抗氧化活性预测值与参考值序号抗氧化活性预测值(μmol/g)抗氧化活性参考值(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可以看出本发明多元线性回归模型具有较好的预测效果，可以有效区分待测桑葚抗氧化活性的高低，从而进行品质检测与分级。当前第1页1 2 3