一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法，该方法包括如下步骤：利用化学检测方法测量同一农产品的n个样品中维生素C含量，得到相应维生素C化学检测数据，在光谱范围为800-2500nm下，对同一农产品的n个样品进行非破坏性的光谱测量，得到相应维生素C光谱数据，其中n≥50；利用光谱数据和化学检测数据建立农产品维生素C检测的数据模型，数据模型嵌入数据运算服务器；针对待检农产品进行光谱数据收集，将所收集的光谱数据输入数据运算服务器；运算服务器根据所需要检测的产品品种匹配数据模型并进行运算，获得所检测农产品的维生素C含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物质检测领域，特别是涉及利用光谱检测化学成分的方法，具体是涉及一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法。
技术介绍
维生素C作为维持机体正常生理功能的重要维生素之一，不仅广泛参与机体氧化、还原等复杂代谢过程，还能促进体内胶原蛋白和粘多糖的合成，增加机体抵抗力。缺乏时可引起造血机制障碍、贫血、微血管壁通透性增加，脆性增强，容易出血等坏血病症状，故其对人体健康有着重要的意义。因此，消费者在选择农产品时对其维生素C含量的要求也越来越关注，而目前对农产品维生素C含量的测定常以破坏性化学分析或者在实验室使用昂贵的实验仪器分析为主，这些方法都需要将农产品损坏，并且不能进行现场测试分析，测试过程繁琐、不利于消费者直接、快速知道农产品中维生素C含量的情况。CN101349638A公开了果蔬维生素C含量的光谱快速无损检测方法，它包括以下几个步骤：(1)样品采集：收集果蔬中有代表性的样品，尽量包括今后实际分析中所要求的样品化学性质；(2)建模样品集选择：从有代表性的样品中选择浓度范围较广的样品作为数学建模的样品集；(3)建模样品光谱采集：果蔬表面经简单处理后，每个样品在赤道部位每隔120度采集一次光谱，取三次光谱求平均；(4)参考化学值测定：应用国家标准测定方法对已采集的果蔬样品进行内部品质维生素C含量的测定；(5)数学模型建立：使用化学计量学中的多元校正方法，建立被测果蔬样品中维生素C含量与吸收光谱之间的数学模型；(6)校正模型验证：取已知果蔬维生素C含量的样品，在相同条件下，测定其吸收光谱，根据已建立的校正数学模型计算验证集中果蔬样品的维生素C含量，要求验证误差小于10％；(7)未知样品预测：扫描未知样品光谱后，用已建数学模型及其光谱对果蔬样品维生素C含量进行预测比较。(8)确立校正后的数学模型。(9)对待测样品进行光谱测定。(10)将测得的光谱数据导入确定的数学模型。(11)得到维生素C的含量。该方法步骤(3)中建模样品光谱采集的数据是基于对果蔬表面经简单处理后，在每个样品在赤道部位每隔120度采集一次光谱，最后取三次光谱的平均值。此类方法的检测是基于样品赤道部位的3个点进行数据采集，这样采集的基础数据不齐全，导致数据模型的校正和公式的更新和更换难度大，且最后对农产品的检测数据也不准确。
技术实现思路
为了克服上述测定方法所存在的各种缺陷，本专利技术提供了一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法，该方法包括如下步骤：A.利用化学检测方法测量同一农产品的n个样品中维生素C含量，得到相应维生素C化学检测数据，其中n≥50；B.在光谱范围为800-2500nm下，对同一农产品的n个样品进行非破坏性的光谱测量，得到相应维生素C光谱数据，其中n≥50；C.利用光谱数据和化学检测数据建立农产品维生素C检测的数据模型，数据模型嵌入数据运算服务器；D.针对待检农产品在800-2500nm下进行光谱数据收集，将所收集的光谱数据输入数据运算服务器，同时选择需要检测的农产品品种；E.运算服务器根据所需要检测的产品品种匹配数据模型并进行运算，获得所检测农产品的维生素C含量。所述步骤C数据模型建立的方法，包括如下步骤：步骤I：用光源发射兼光谱收集的装置发射光斑照射待检测的农产品样品A1，并收集农产品样品A1反射回来的光谱，采用光谱分析设备确定所收集的光谱的波长及吸光度，形成农产品样品A1的光谱数据；步骤II：对农产品样品A1进行化学分析，分析维生素C含量，形成农产品样品的化学检测数据；步骤III：将农产品A1的光谱数据和化学检测数据录入同一数据库，形成数据映射X1；步骤IV：重复上述步骤I、步骤II和步骤III，对农产品样品A2至An+1进行n次重复，形成n组光谱数据和对应的n组化学检测数据，将光谱数据和化学检测数据录入同一数据库，形成n组数据映射的数据映射集合；步骤V：将上述数据库中数据映射集合中的光谱数据选取2-100个波长的吸光度数值与化学检测数据进行对应，确定2-100个波长吸光度变化与化学检测数据变化的定量关系；步骤VI：将上述步骤的定量关系嵌入运算服务器，采集农产品新样品AX的光谱数据，将其录入数据库的同时，选取步骤V确定的2-100个波长录入运算服务器，计算出未进行实际检测的农产品新样品化学数据，同时将该化学数据输出到显示端和数据库，并在数据库中与农产品新样品AX的光谱数据形成测量数据映射；步骤VII：根据步骤I至步骤VI所形成的数据库和运算服务器上的定量关系，将数据库和运算服务器相连，同时设置数据库的数据输入端和数据输出端、设置运算服务器的数据输入端和数据输出端，形成农产品的光谱数据模型。上述步骤IV中建立数据映射集合的方法具体是：1)光谱数据输入光谱数据库中，按照纳米级建立数据条，每个纳米级波长定义为一个数据条，将每个纳米级波长数据和波长强度数据录入数据库中，形成光谱数据库中的光谱数据条，光谱范围中的纳米波长数量k对应形成相应数量的光谱数据条k；例如波长范围为1000-1500纳米，则有501条光谱数据条，k为501，每个光谱数据条包括波长和强度；2)化学检测数据输入化学数据库中，将化学检测数据按所检测成分的数量建立数据条，照成分建立数据条，每个成分定义为一条数据条，将每个成分名称及成分含量录入数据库中，形成化学数据库中的成分数据条，成分的数量对应形成相应数量的成分数据条；例如某物体的化学检测数据中有5中成分，则有5条数据条，分别为Y1、Y2……Y5，每个数据条包括成分名称和成分含量；或者将化学检测数据进行排列组合，然后将所有排列组合作为数据条数据数据库，排列组合；3)将光谱表中的一条光谱数据条对应化学数据表中的所有成分数据条，形成映射数据组，对应原则是一条光谱数据条分别对应各成分数据条，形成单光谱和多成分对应的映射数据组；例如光谱数据条为X1000，成分数据条为Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，则针对1000纳米的单光谱和多成分对应的映射数据组为{X1000Y1,X1000Y2,X1000Y3,X1000Y4,X1000Y5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法，该方法包括如下步骤：A.利用化学检测方法测量同一农产品的n个样品中维生素C含量，得到相应维生素C化学检测数据，其中n≥50；B.在光谱范围为800‑2500nm下，对同一农产品的n个样品进行非破坏性的光谱测量，得到相应维生素C光谱数据，其中n≥50；C.利用光谱数据和化学检测数据建立农产品维生素C检测的数据模型，数据模型嵌入数据运算服务器；D.针对待检农产品在800‑2500nm下进行光谱数据收集，将所收集的光谱数据输入数据运算服务器，同时选择需要检测的农产品品种；E.运算服务器根据所需要检测的产品品种匹配数据模型并进行运算，获得所检测农产品的维生素C含量。

【技术特征摘要】
1.一种利用光谱法测定农产品中维生素C的方法，该方法包括如下步骤：
A.利用化学检测方法测量同一农产品的n个样品中维生素C含量，得到相应维生素C化学检测数据，其中n≥50；
B.在光谱范围为800-2500nm下，对同一农产品的n个样品进行非破坏性的光谱测量，得到相应维生素C光谱数据，其中n≥50；
C.利用光谱数据和化学检测数据建立农产品维生素C检测的数据模型，数据模型嵌入数据运算服务器；
D.针对待检农产品在800-2500nm下进行光谱数据收集，将所收集的光谱数据输入数据运算服务器，同时选择需要检测的农产品品种；
E.运算服务器根据所需要检测的产品品种匹配数据模型并进行运算，获得所检测农产品的维生素C含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光谱的波长范围为800-1800nm，或光谱的波长范围为1500-2500nm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述农产品为维生素C成分含量差异值在0-50％的同类农产品。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于n大于等于100，优选的n大于等于200。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C数据模型建立的方法包括如下步骤：
步骤I：用光源发射兼光谱收集的装置发射光斑照射待检测的农产品样品A1，并收集农产品样品A1反射回来的光谱，采用光谱分析设备确定所收集的光谱的波长及吸光度，形成农产品样品A1的光谱数据；
步骤II：对农产品样品A1进行化学分析，分析维生素C含量，形成农产品样品的化学检测数据；
步骤III：将农...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，谭占鳌，陈剑，刘法安，罗嘉骏，朱伟根，吴宜青，韦毅可，
申请(专利权)人：深圳市芭田生态工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44