基于人工蜂群波长优选和残差增广的近红外光谱定量模型研究

提出一种基于人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法的光谱波长优选和残差数据增广回归算法的近红外光谱定量模型.以勾兑果汁中苹果汁原汁含量的近红外光谱数据为基础,对原始光谱数据进行预处理,通过人工蜂群算法优选光谱波长变量,采用优选出的波长变量建立近红外光谱浓度残差增广的最小二乘回归(concentration residual augmented classical least squares,CRACLS)模型.将ABC波长优选后建立的CRACLS模型与全光谱建立的CRACLS模型,遗传算法(genetic algorithm,GA)波长优选后建立的CRACLS,ABC波长优选后建立的PLS模型,全光谱建立的PLS模型,GA波长优选后建立的PLS模型进行比较.实验结果表明,ABC-CRACLS模型的校正集的Rc值为0.999 8,RMSEC值为0.000 9,预测集的Rp值为0.999 1,RMSEP值为0.012 1,均优于其它几个模型.因此提出的人工蜂群算法能够有效地处理好波长变量的优选问题,并且CRACLS模型取得良好的预测结果.     

近红外光谱法测定汽油中的芳烃含量

研究了采用近红外光谱测定汽油中芳烃含量的方法，通过汽油单体分析法获得汽油中芳烃的基础数据。在1000—2000nm波长范围内，应用傅立叶变换近红外光谱仪，交互检验偏最小二乘法对使用的近红外光谱数据进行优化，所得校正模型对训练集样品预测的相对平均误差为0．42％，相关系数为0．9696。对未知样品将近红外预测结果与GC的测定结果进行比较，相对平均误差为0．45％。作为一种快速分析技术，近红外光谱测定汽油中芳烃含量是简便可靠的方法。     

基于支持向量回归的驴肉脂肪和蛋白质近红外检测模型优化

驴肉的脂肪含量低、蛋白质含量高,是一种营养价值较高的食用肉类.选择了40个不同个体和不同部位的驴肉鲜肉样品,采集了样品在4 000～12 500 cm~(-1)光谱的近红外漫反射光谱,并使用索氏提取法和凯氏定氮法分别检测了样品的脂肪和蛋白质参考数据.分别使用主成分分析和偏最小二乘回归对肉块和肉糜2种类型的样品光谱数据进行了压缩,结合支持向量回归算法分别建立了驴肉脂肪和蛋白质的定量模型,并与偏最小二乘回归模型进行了性能比较,发现肉糜光谱使用主成分分析降维结合支持向量回归算法所建立的驴肉脂肪模型,以及肉块光谱使用偏最小二乘回归降维结合支持向量回归算法所建立的驴肉蛋白质模型定量结果最优,其交叉验证均方根误差和相对预测误差分别达到了0.058%、14.69以及0.111%、14.39.结果表明,近红外光谱结合主成分分析或偏最小二乘回归降维以及支持向量回归算法所建立的模型预测精度较高,可对驴肉的脂肪和蛋白质含量进行可靠的检测.     

用近红外反射光谱法分析鱼粉成分的新方法研充

运用近红外漫反射光谱(NIRS)技术定量测定鱼粉中的蛋白质、脂肪、水分含量，均获得良好的结果。该方法快速、准确且无药品污染。本文同时对定标光谱采用不同的数学处理、散射处理和回归方法作了讨论。     

特征峰值投影技术应用于鱼粉蛋白近红外波长优选

采用近红外光谱线性分析技术实现对鱼粉蛋白的快速检测,选择合适的波长变量是提高模型预测精度的关键。主要目的是建立一种稳健、简单的多元线性回归(MLR)模型,通过研究基于特征峰值的投影技术实现参与建模的波长优选。特征物质在近红外光谱区域的吸收特征,以鱼粉一阶导数光谱的峰谷波长点作为出发点,依次采用逐步多元线性回归(SMLR)和连续投影线性回归(SPA-MLR)方法完成两度特征信息波长筛选,进一步对备选的波长变量执行显著性检验,最终确定近红外线性分析的特征信息波长组合。结果表明,近红外长波区域中优选出53个特征信息波长变量,能够提高鱼粉蛋白近红外定量模型的预测精度,简化了模型,从而提高了模型的适用性和稳健性。     

基于可见/近红外光谱技术的新鲜茶叶叶片含水率快速测定

提出了利用可见/近红外光谱技术检测新鲜茶叶叶片中含水量的方法.首先采集350~2500nm波段范围内177个新鲜茶叶叶片的光谱反射率信息,作为X变量.将不同预处理后的光谱数据建立偏最小二乘(partial least squares,PLS)模型,再利用回归系数法(regression coefficients,RC)提取全波段光谱中的特征波长并建立基于特征波长的预测模型.结果显示,利用全谱段光谱信息建立的模型中,未经预处理建立的模型最优,建模集和预测集中决定系数(coefficient of determination,R~2)分别是0.9039和0.8856,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别是0.0092和0.0120,剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)是2.9659;基于特征波长的模型中,也是未经预处理建立的模型最优,建模集和预测集中R~2分别是0.9070和0.8199,RMSE分别是0.0107和0.0151,RPD是2.3701.结果表明,可见-近红外光谱技术结合特征波长提取进行新鲜茶叶叶片中含水率检测是可行的.     

基于改进遗传算法的区间光谱特征波长变量选择方法

为提高土壤养分近红外光谱预测模型的鲁棒性和预测精度,提出一种基于改进遗传算法的近红外区间光谱特征波长变量选择方法.利用土壤速效磷近红外光谱全光谱波长变量纯度梯度的正负变化次数将全光谱划分为多个波长间隔,以偏最小二乘回归模型(PLS-R)输出的变量投影重要性系数(V_(VIP))大于1作为提取准则,提取对土壤养分预测目标量解释性较强的波长间隔,并合并成一个区间光谱.建立区间光谱特征波长变量(FWV)PLS-R模型,利用改进遗传算法选择PLS-R的均方根误差为最小对应的FWV为最优FWV.试验结果表明:该方法在区间光谱选择最优FWV,能提高回归模型的鲁棒性和预测精度,简化模型结构;改进遗传算法采用一种改进的实数编码差分变异算子,扩大了全局最优解搜索空间,提高了收敛速度.     

独立成分分析支持向量机回归模型及其在近红外光谱分析中的应用

首先采用独立成分分析(ICA)提取近红外光谱数据矩阵的独立成分和相应的混合矩阵,然后用支持向量机回归(SVR)对混合矩阵和实测浓度矩阵进行建模,建立了独立成分分析-支持向量机回归(ICA SVR)的近红外分析建模方法.结果表明,ICA SVR模型的预测结果明显优于SVR和偏最小二乘法(PLS)方法,方法用于肉样品中水分、脂肪和蛋白质的同时测定,获得了满意的结果.     

基于近红外光谱的四元调和食用油定量分析

配制51个含有玉米油、大豆油、稻米油和芝麻油的四元调和油样品,采用近红外光谱(near infra-red,NIR)技术直接扫描其光谱,考察不同预处理方法对近红外光谱的预处理效果.在最佳预处理方法基础上,结合偏最小二乘回归(partial least square regression,PLS)建立各组分定量分析模型.将未知样品光谱代入模型中,预测各组分的含量.结果显示,玉米油、大豆油、稻米油和芝麻油的相关系数分别为0.980,0、0.988,7、0.984,7、0.988,9.因此,近红外光谱技术结合化学计量学可以实现四元调和油组分的准确快速定量分析.     

基于近红外光谱特性分析的花生含水率检测

以花生检测国家标准GB/T 5497为基础，采用近红外光谱检测技术对花生含水率是否达标进行检测. 实验配制了30个不同含水率的花生样本，其中18个样本含水率达到国家标准，12个未达标，将样本分为训练集和测试集，通过近红外实验获取不同含水率的花生对不同波长光的吸收情况，将采集的数据作为BP神经网络的输入参数，在训练集对神经网络进行学习和训练，然后采用该模型，对测试集花生含水率是否达标进行测试. 实验表明，基于近红外光谱技术和神经网络的识别方法可全部正确识别测试集样本.     

黑小麦加工品质特性的研究

以我国近年培育出的优质黑色小麦品种为原料,制作黑小麦面包、馒头、面条、水饺等面食品,研究了黑小麦的加工特性,评价了黑小麦制作不同面食品的适应性,指出黑小麦最适合于制作面条,与格来尼搭配可以制作较好的面包、馒头、饺子等面食品,而且风味独特.     

新型面粉增筋剂的应用效果

为提高国产小麦生产的面粉湿面筋含量 ,采用玉米淀粉磷酸酯和明矾作为新型面粉增筋剂 ,应用复因素试验对不同配比的新型面粉增筋剂提高湿面筋含量的效果进行了试验研究。结果表明 ,0 .5 %玉米淀粉磷酸酯 (取代度为 0 .2 0 34,0 .6 984 )和 0 .1%及 0 .4 %的明矾结合作为面粉增筋剂效果较好 ,对于湿面筋含量分别为 2 8.6 12 0 % ,33.2 85 3% ,36 .3717% ,37.86 4 0 %的面粉 ,可使其湿面筋含量分别提高到 32 .6 12 0 % ,38.4 2 11% ,39.1791% ,39.10 97%。     

Influence of medium components on elastase production using crude sources by Bacillus sp. EL31410

A newly isolated strain EL31410,producing elastase(E.C3.4.4.7) with high elastolytic activity was identified as Bacillus sp.In the medium optimization,it was found that wheat bran and soybean flour hydrosate were the best crude carbon ad nitrogen source for enzyme production,respectively.Addition of com steep flour can affect the bacterium growth and elastase production.A fractional factorial design was ap-plied to study the main factors that affect the enzyme production,and central composite experimental design and response surface methodology were adopted to derive a statistical model for the effect of wheat bran and soybean flour hydrosate on elastase production.The experimental results showed that wheat bran had positive cffect but soybean flour hydrosate had negative effect,on enzyme production.An initial concentration of 3.4%(w/v) wheat bran and 9.4%（v/v) soybean flour hydrosate were found to be optimal for enzyme produc-tion in batch culture.The time course of elastase production in the optimized medium composition was also de-scribed.     

添加不同品种和类型的马铃薯全粉对鲜湿面条品质的影响

为探讨添加不同品种和类型的马铃薯全粉鲜湿面条加工适用性,系统研究了3个马铃薯主栽培品种制作的生全粉、熟全粉以及市售马铃薯雪花粉的品质特性。以小麦面粉鲜湿面条为对照,从流变学特性、烹调特性、质构特性等方面分析了添加马铃薯粉原料对鲜湿面条产品品质的影响。对比3种不同类型的马铃薯全粉,发现糊化度、碘蓝值较低的生全粉细胞完整率相对较好,由其制作的面团筋力较强,制作的鲜湿面条无断条,烹调损失率较低,感官评分较高,硬度、内聚性、弹性、胶着性、咀嚼性各项质构评价指标较大,黏性相对较小,其品质更接近于小麦粉鲜湿面条,因此认为,生全粉更适宜制作马铃薯鲜湿面条。对比3个不同品种的马铃薯全粉,发现夏菠蒂这一品种更适合作为马铃薯鲜湿面条产品的原料。对比马铃薯全粉类型和马铃薯品种这两个影响因素,虽然添加不同类型的全粉对鲜湿面条品质的影响更为显著,但品种间的差异也较大;研究不同品种加工鲜湿面条的适用性,对改良马铃薯鲜湿面条品质具有一定借鉴意义。     

大米面包的生产配方及工艺条件的优化

随着生活水平的提高,人们对食品的营养和新产品的开发要求也越来越高.同时我国是大米生产大国,所以米粉面包产品的开发具有重要意义.以大米粉、小麦粉为主要原料,采用快速发酵法,结合大米粉预糊化处理技术制作大米面包;通过单因素实验和响应面实验方法,探讨了预糊化大米粉与小麦粉比例、加水量、食盐用量、发酵时间对大米面包感官评分及质构特性的影响.结果表明,大米面包制作的最佳配方及工艺参数为：预糊化米粉与小麦粉比例为1∶3.9,加水量60％,食盐量1.0％,发酵时间2.9h.结果表明,预糊化米粉与小麦粉比例对感官评分的影响最大,其次是发酵时间、食盐用量、加水量;加水量对面包硬度特性的影响最大,其次是预糊化米粉与小麦粉比例、发酵时间、食盐用量.使用预糊化处理的大米粉制作的大米面包的感官评分和硬度指标都分别好于全麦面包和普通米粉面包,并且口感柔软,具有大米的香气.     

应用正交Fuzzy试验优选小麦粉烘焙品质指标的研究

本文用正交试验,模糊聚类与模糊综合评判,构造了一个新的优选数学模型。这一模型统计特性良好,实用价值较高。运用这一模型得到小麦粉烘焙品质指标的优化组合,可在制定专用粉标准及品质检测时使用.     

基于BP神经网络检测面粉中滑石粉含量的研究

利用近红外光谱技术对掺杂滑石粉的小麦面粉进行了检测,采用多元散射校正对谱图进行预处理,利用BP神经网络中的SCG反向传播算法训练函数建立了面粉中滑石粉的定量分析模型,并对校正集和预测集进行了定量分析,分析结果为R2=0.997 3,RMSEC=0.436 7,RMSEP=1.708 8.结果表明,BP神经网络结合近红外光谱技术检测面粉中滑石粉含量具有快速、精度高、泛华能力强的优点,可用于面粉中滑石粉含量的快速准确检测.     

改性玉米粉面条品质特性研究

对玉米粉、改性玉米粉和小麦粉所制得面条的蒸煮特性及质构特性进行了分析比较.结果表明,改性玉米粉面条硬度、弹力均与小麦粉面条接近,其咀嚼度达到小麦粉面条的86%以上,改性玉米粉面条拉伸力达到小麦粉面条的50%,根据破碎特性分析得出改性玉米粉面条的韧性达到小麦粉面条的70%.改性玉米粉面条的蒸煮损失率和断条率均低于小麦粉面条,但与玉米粉相比,改性玉米粉所制得的面条品质特性得到显著提升.     

小麦理化性状对馒头加工品质的影响

 馒头是中国北方居民的传统主食,在人们生活中占重要地位。馒头品质的优劣取决于其加工原料——小麦面粉,而小麦面粉的品质则受小麦籽粒理化性质的直接影响。本文回顾了近年来国内外有关小麦与馒头品质方面的相关研究,重点对小麦籽粒的物理、化学性状、面粉的特征品质性状等影响馒头加工品质的研究成果进行总结,以期获得馒头加工原料品种与产品间的内在关联,为小麦育种与加工业提供有益参考。     

两种实验磨对小麦粉品质影响的研究

为了解不同实验磨对小麦粉品质的影响,用Buhler磨和Senior磨进行实验制粉,并研究了小麦的主要品质。结果表明两种实验磨除对面团形成时间和湿面筋含量影响不大之外,其余指标均有显著差异：用Buhler磨制的面粉出粉率、面粉水分、破损淀粉值、面粉吸水率、沉淀值显著高于Senior磨,Senior磨制粉的面团稳定时间大于Buhler磨;检测部门应尽可能采用Buhler磨进行制粉。