一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统技术方案

本发明专利技术涉及发芽小麦技术领域，具体公开了一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，其包括发芽小麦数据收集模块，发芽小麦处理和戊聚糖检测模块，发芽小麦数据处理模块，发芽小麦戊聚糖分析评估模块

【技术实现步骤摘要】
一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统


[0003]本专利技术涉及发芽小麦
，特别涉及一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统
。

技术介绍

[0004]随着玉米和豆粕的饲料原料上涨，含有戊聚糖高的小麦在饲料中的用量逐渐上升，但受到养殖动物体内消化酶种类少的限制，导致小麦中的戊聚糖无法及时分解，导致戊聚糖在养殖动物体内逐渐堆积，增高胃中的黏稠度，影响到养殖动物的采食量，现有研究表明，发芽小麦中的戊聚糖含量比处于未发芽状态的戊聚糖含量下降幅度在1‑4％之间，因此，在动物养殖行业中，通过对小麦的萌发处理，能够降低小麦中戊聚糖的含量，但在对发芽小麦中戊聚糖含量的检测手段多停留通过实验试剂的方式进行，这种检测方式所耗费的时间长，成本高，且检测量小
。
[0005]基于以上特点，本专利技术提供了一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，通过对发芽小麦的表征状态与戊聚糖含量进行主成分分析，能够准确的获取对发芽小麦戊聚糖含量影响度高的表征主成分，再通过使用逐步多元分析法，构建发芽小麦中戊聚糖含量的评估模型，能够精确且快速的依据发芽小麦的表征评估出戊聚糖的含量，且在动物养殖饲养中，依据评估模型，能够更为方便，快捷的控制饲料中戊聚糖含量，进而有效的提升养殖动物的采食量
。
[0007]为了达成以上目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0008]一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，包括发芽小麦数据收集模块，发芽小麦处理和戊聚糖检测模块，发芽小麦数据处理模块，发芽小麦戊聚糖分析评估模块；
[0009]发芽小麦数据收集模块用于收集处于发芽期小麦的表征状态变化；
[0010]发芽小麦处理和戊聚糖检测模块用于解析出发芽小麦中戊聚糖的含量；
[0011]发芽小麦数据处理模块用于将发芽小麦的表征状态数据进行标准化处理；
[0012]发芽小麦戊聚糖分析评估模块用于建立发芽小麦中戊聚糖含量的评估模型
。
[0013]进一步的，在发芽小麦数据收集模块中，所收集发芽小麦的表征状态为发芽小麦的发芽的高度和发芽的颜色，小麦发芽时所处的环境温度和湿度，发芽小麦种子的质量与体积比
、
颜色变化和发芽的时间
。
[0014]进一步的，在发芽小麦处理和戊聚糖检测模块中，对发芽小麦使用
1.5mol/L
的盐酸
、0.1
％的氯化铁和
1.5
％的地衣酚溶液对小麦进行处理，使用分光光度计对发芽小麦处理的溶液进行吸光度检测，通过建立标准曲线获取戊聚糖的含量指标
。
[0015]进一步的，在发芽小麦数据处理模块中，使用主成分分析方法对发芽小麦表征状态的数据进行权重的分析，在进行主成分分析前使用
min
‑
max
的方法对表征状态的数据进行标准化处理，再通过建立协方差矩阵获取发芽小麦表征的特征值，获取特征向量，依据特征向量获取主成分的贡献率和累计贡献率超过
85
％的发芽小麦表征成分，最后通过获取发
芽小麦主成分的权重比与特征值，构建基于发芽小麦主成分的数据集，其中，将数据集分为
80
％的训练样本集和
20
％实际检测集，其中，贡献率的计算公式为：
[0016][0017]其中，
D
P
为发芽小麦第
i
个主成分的贡献率，
μ
i
为发芽小麦第
i
个主成分的特征值
。
[0018]作为本专利技术的进一步方案，在发芽小麦数据处理模块中，建立基于发芽小麦的主成分分析的数据集，通过以主成分分析中特征值与标准化后的原始值进行构建，所用的公式为：
[0019][0020]其中，
Z
i
为发芽小麦各主成分的值，
a
j
为小麦各主成分对应特征值的权重，
x
i
为第
i
个主成分未被标准化的初始值，
x
min
为第
i
个主成分未被标准化的最小值，
x
max
为第
i
个主成分未被标准化的最大值，
j
为第
i
个主成分中的个体
。
[0021]作为本专利技术的进一步方案，在发芽小麦数据处理模块中，基于发芽小麦主成分分析所得的权重分析，获取发芽小麦主成分为4个，分别为发芽小麦的质量与体积比，发芽小麦环境中的温度和湿度，以及小麦处于发芽的天数
。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，在发芽小麦数据处理模块中，对发芽小麦的质量与体积比
、
发芽小麦环境的温度
、
湿度，以及小麦处于发芽的天数进行限定，发芽小麦的质量与体积比为1‑5，发芽小麦环境的温度为
20
‑
25℃
，发芽小麦的环境湿度为
10
％
‑
14
％，发芽小麦的天数为2‑6天
。
[0023]进一步的，在发芽小麦戊聚糖分析评估模块中，使用逐步分析法，进行发芽小麦的表征主成分与戊聚糖含量的相关性分析，其中，先以发芽小麦的质量与体积比，发芽小麦环境中的温度和湿度，以及小麦处于发芽的天数作为自变量，戊聚糖的含量进行单因素分析，通过拟合曲线的形式，确定线性关系，随后在多元线性回归分析过程中导入主成分分析中协方差矩阵得到的相关系数，构建多元线性回归的戊聚糖含量的评估模型，所用的公式为：
[0024][0025]其中，
w
为多元线性回归的戊聚糖含量的评估值，
α0和
θ
为基于发芽小麦戊聚糖多元线性回归分析评估的常数，
α1为基于发芽小麦戊聚糖多元线性回归分析评估的系数，
β
为主成分分析中协方差矩阵得到的相关系数，
a
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦的质量与体积比值，
b
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦环境中的温度，
c
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦环境中湿度，
d
为经过
min
‑
max
标准化处理后的小麦处于发芽的天数
。
[0026]作为本专利技术的进一步方案，在发芽小麦戊聚糖分析评估模块中，先以发芽小麦的质量与体积比，发芽小麦环境中的温度和湿度，以及小麦处于发芽的天数与戊聚糖的含量进行相关性分析时，通过使用对数和指数曲线的拟合形式规范主成分分析中协方差矩阵得到的相关系数，所用的公式为：
[0027][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，包括发芽小麦数据收集模块，发芽小麦处理和戊聚糖检测模块，发芽小麦数据处理模块，发芽小麦戊聚糖分析评估模块；发芽小麦戊聚糖分析评估模块中，使用逐步分析法，进行发芽小麦的表征主成分与戊聚糖含量的相关性分析，其中，先以发芽小麦的质量与体积比，发芽小麦环境中的温度和湿度，以及小麦处于发芽的天数作为自变量，戊聚糖的含量进行单因素分析，通过拟合曲线的形式，确定线性关系，随后在多元线性回归分析过程中导入主成分分析中协方差矩阵得到的相关系数，构建多元线性回归的戊聚糖含量的评估模型，所用的公式为：其中，
w
为多元线性回归的戊聚糖含量的评估值，
α0和
θ
为基于发芽小麦戊聚糖多元线性回归分析评估的常数，
α1为基于发芽小麦戊聚糖多元线性回归分析评估的系数，
β
为主成分分析中协方差矩阵得到的相关系数，
a
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦的质量与体积比值，
b
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦环境中的温度，
c
为经过
min
‑
max
标准化处理后的发芽小麦环境中湿度，
d
为经过
min
‑
max
标准化处理后的小麦处于发芽的天数
。2.
根据权利要求1所述的一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，其特征在于，发芽小麦数据收集模块用于收集处于发芽期小麦的表征状态变化，发芽小麦处理和戊聚糖检测模块用于解析出发芽小麦中戊聚糖的含量，发芽小麦数据处理模块用于将发芽小麦的表征状态数据进行标准化处理，发芽小麦戊聚糖分析评估模块用于建立发芽小麦中戊聚糖含量的评估模型
。3.
根据权利要求2所述的一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，其特征在于，在发芽小麦数据收集模块中，所收集发芽小麦的表征状态为发芽小麦的发芽的高度和发芽的颜色，小麦发芽时所处的环境温度和湿度，发芽小麦种子的质量与体积比
、
颜色变化和发芽的时间
。4.
根据权利要求2所述的一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，其特征在于，在发芽小麦数据处理模块中，使用主成分分析方法对发芽小麦表征状态的数据进行权重的分析，在进行主成分分析前使用
min
‑
max
的方法对表征状态的数据进行标准化处理，再通过建立协方差矩阵获取发芽小麦表征的特征值，获取特征向量，依据特征向量获取主成分的贡献率和累计贡献率超过
85
％的发芽小麦表征成分，最后通过获取发芽小麦主成分的权重比与特征值，构建基于发芽小麦主成分的数据集，其中，将数据集分为
80
％的训练样本集和
20
％实际检测集，其中，贡献率的计算公式为：其中，
D
P
为发芽小麦第
i
个主成分的贡献率，
μ
i
为发芽小麦第
i
个主成分的特征值
。5.
根据权利要求4所述的一种用于发芽小麦的戊聚糖分析系统，其特征在于，在发芽小麦数据处理模块中，建立基于发...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中华，尤国安，王清伟，孙超，孙强，赵德成，范忠哲，
申请(专利权)人：安徽皖雪食品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：