一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法技术

本发明专利技术属于检测方法技术领域，涉及一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，包括花生单粒样品用近红外扫描得到特征谱图；特征谱图进行预处理；对单粒花生种皮中原花青素含量真实值和近红外光谱数据进行主因子分析，提取特征光谱信息；验证模型可靠性等。本发明专利技术借助样品杯进行连续波长近红外扫描，保证同一花生样品得到全方位光谱采集，实现了整粒花生种皮原花青素含量无损、快速、准确的检测；基于花生种皮中原花青素含量的规律，建立了整粒花生原花青素含量无损快速准确的检测方法，可迅速挑选出原花青素含量多的优质花生；在杂交的早期世代对原花青素含量进行选择，可加快原花青素高含量花生育种进程，缩短育种周期。缩短育种周期。

【技术实现步骤摘要】
一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法


[0001]本专利技术属于检测方法
，尤其涉及一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法。

技术介绍

[0002]原花青素是一种生物类黄酮，多项研究表明原花青素具有很强的清除自由基能力，可起到降低胆固醇、降低甘油三酯、预防动脉粥样硬化等作用，是天然抗氧化剂。在花生种皮中含有丰富的原花青素，含量约为种皮的2～10wt％。随着人们生活水平的提高，花生育种研究已不仅仅重视产量，而是兼顾产量和功能性需求，尽可能选取和选育花生种皮中含原花青素多的花生。
[0003]在花生种皮原花青素含量的检测中，常采用的方法是先对花生进行复杂的前处理，包括适温烘烤、脱红衣、有机试剂提取、超声等步骤，再采用铁盐催化比色法、HPLC法或香草醛
‑
盐酸法等常规方法进行原花青素含量检测。整体分析时间较长，使用的有机溶剂和化学试剂存在安全隐患，不适用于高通量样品的测定和花生育种材料的定向筛选。
[0004]近红外光谱检测技术利用有机物在近红外光谱区的光学特性，能够测定样品中目标物的含量，具有无损、快速、简便等优势。近红外光谱检测技术已应用在花生种皮中原花青素含量的检测中，现在需要建立一种整粒花生种皮原花青素含量快速准确的检测方法，实现迅速挑选出原花青素含量多的优质花生，在杂交的早期世代对原花青素含量进行选择，可加快原花青素高含量花生育种进程，缩短育种周期。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，本专利技术的具体技术方案如下：
[0006]一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，包括如下步骤：
[0007]S1：对花生单粒样品用近红外扫描仪进行连续波长近红外扫描，得到特征谱图；
[0008]S2：对步骤S1中所述特征谱图进行Savitzky
‑
Golay平滑、Savitzky
‑
Golay导数、多元散射校正(MSC)、均值中心化预处理；
[0009]S3：对步骤S1中的花生单粒样品种皮中的原花青素含量真实值和步骤S1中采集的近红外光谱数据进行主因子分析，提取特征光谱信息；
[0010]S4：对步骤S3中提取的特征光谱信息采用偏最小二乘法、主成分回归或人工神经网络计算法建立、校正模型，并剔除异常值；
[0011]S5：验证模型可靠性；
[0012]S6：取待测花生，采用步骤S1中的方法得到待测花生特征谱图，提取特征光谱信息，代入步骤S4建立的模型中，即可得到待测花生种皮的原花青素含量。
[0013]进一步地，所述步骤S1中，近红外光谱扫描范围为1000
‑
1800nm，测定形式采用漫反射。
[0014]进一步地，所述步骤S1中，所述花生单粒样品采用样品杯进行连续波长近红外扫描，所述样品杯包括壳体，在所述壳体的底部设有透光孔，所述透光孔的两侧分别设有第一支撑架和第二支撑架，在所述第一支撑架和第二支撑架上分别设有夹紧装置，所述夹紧装置用于夹持花生单粒；所述夹紧装置连接驱动装置，所述驱动装置驱使夹紧装置带动花生单粒匀速转动。
[0015]花生单粒在夹紧装置之间匀速转动，可保证同一花生样品得到全方位光谱采集。
[0016]进一步地，所述驱动装置的转速为2
‑
5转/秒。
[0017]进一步地，所述壳体为圆柱型；所述圆柱型的直径为80
‑
120mm，高40
‑
60mm；所述透光孔直径为20
‑
30mm。
[0018]进一步地，所述步骤S3中真实值的测试方法：对花生单粒样品预处理：100℃烘烤10min，脱取花生红衣；用70％乙醇水溶液提取原花青素，提取条件为：料液比1g:100ml，40℃超声30min，4000rpm离心5min，取上清液待用；所述上清液采用香草醛
‑
盐酸法检测原花青素含量，计算得出单粒花生样品种皮中原花青素含量，所得值即为花生单粒样品种皮中原花青素含量真实值。
[0019]进一步地，所述S5验证模型可靠性方法：按照步骤S1采集N粒花生样品的近红外光谱信息，利用步骤S4建立的校正模型得到所述N粒花生样品中原花青素含量的预测值，并用步骤S3的方法检测获得真实值，计算所述预测值与真实值的相关系数和方差，评价所述步骤S4所得校正模型的可靠性。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术借助样品杯进行连续波长近红外扫描，保证同一花生样品得到全方位光谱采集，实现了整粒花生种皮原花青素含量无损、快速、准确的检测；基于花生种皮中原花青素含量的规律，建立了整粒花生原花青素含量无损快速准确的检测方法，可迅速挑选出原花青素含量多的优质花生；在杂交的早期世代对原花青素含量进行选择，可加快原花青素高含量花生育种进程，缩短育种周期。
附图说明
[0022]图1为本专利技术整粒花生近红外检测的样品杯示意图；
[0023]1‑
壳体；2
‑
透光孔；3
‑
第一支撑架；4
‑
第二支撑架；5
‑
夹紧装置；6
‑
驱动装置；7
‑
花生；8
‑
光源；9
‑
转轴；10
‑
套筒；11
‑
夹持筒；12
‑
弹簧；13
‑
导槽；14
‑
导筋。
[0024]图2为本专利技术实施例1的样品杯的夹紧装置的示意图；
[0025]图3为本专利技术主因子分析图；
[0026]图4为本专利技术模型预测值和真实值相关性图。
具体实施方式
[0027]以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0028]实施例：
[0029]一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，包括如下步骤：
[0030]S1：对花生单粒样品用近红外扫描仪进行连续波长近红外扫描，得到特征谱图；
[0031]选取当年收获的花生样品60粒作为建模样品，60个样品符合常态分布规律；将每粒花生固定于如图1所示的样品杯中的夹紧装置5之间，以2转/秒的速度匀速旋转，用近红外扫描仪采用漫反射形式进行近红外光谱扫描，扫描谱区1000
‑
1800nm，设备自动采集样品特征光谱，得到特征谱图。
[0032]其中，如图1所示，所述样品杯包括壳体1，在所述壳体1的底部设有透光孔2，所述透光孔2的两侧分别设有第一支撑架3和第二支撑架4，在所述第一支撑架3和第二支撑架4上分别设有夹紧装置5，所述夹紧装置5用于夹持花生7单粒，其中，第二支撑架4上的夹紧装置5是可转动的设置在第二支撑架4上；所述夹紧装置5连接驱动装置6，所述驱动装置6驱使夹紧装置5带动花生7单粒匀速转动。花生7单粒在夹紧装置5之间匀速转动，可保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对花生单粒样品用近红外扫描仪进行连续波长近红外扫描，得到特征谱图；S2：对步骤S1中所述特征谱图进行Savitzky
‑
Golay平滑、Savitzky
‑
Golay导数、多元散射校正、均值中心化预处理；S3：对步骤S1中的花生单粒样品种皮中的原花青素含量真实值和步骤S1中采集的近红外光谱数据进行主因子分析，提取特征光谱信息；S4：对步骤S3中提取的特征光谱信息采用偏最小二乘法、主成分回归或人工神经网络计算法建立、校正模型，并剔除异常值；S5：验证模型可靠性；S6：取待测花生，采用步骤S1中的方法得到待测花生特征谱图，提取特征光谱信息，代入步骤S4建立的模型中，即可得到待测花生种皮的原花青素含量。2.根据权利要求1所述的整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述花生单粒样品采用样品杯进行连续波长近红外扫描，所述样品杯包括壳体，在所述壳体的底部设有透光孔，所述透光孔的两侧分别设有第一支撑架和第二支撑架，在所述第一支撑架和第二支撑架上分别设有夹紧装置，所述夹紧装置用于夹持花生单粒；所述夹紧装置连接驱动装置，所述驱动装置驱使夹紧装置带动花生单粒匀速转动。3.根据权利要求1所述的整粒花生种皮原花青素含量快速检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，近红外光谱扫描范围为1000
‑
1800nm，测定形式采用漫反射。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜祖波，徐会茹，孙东伟，辛旭峰，李秋，吕兰高，王珊珊，张睿，王传堂，
申请(专利权)人：山东鲁花集团有限公司，
类型：发明
国别省市：