[发明专利]一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法

权利要求书

1.一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集设定批次、发酵时间点所对应的发酵物料样本；

(2)使用便携式红外快速分析仪采集步骤(1)的发酵物料样本的红外光谱谱图数据；

(3)使用高效液相色谱仪测定步骤(1)的发酵物料样本的糖源含量作为参考值；

(4)将步骤(2)和步骤(3)的数据一一关联建立发酵物料样本集，并将样本集分为校正集和验证集；

(5)利用步骤(4)所定义的校正集建立定量校正模型；

(6)使用步骤(4)所定义的验证集对步骤(5)所述的定量校正模型进行验证和优化，得到定量应用模型；

(7)使用便携式红外快速分析仪采集待预测样本的红外光谱谱图，并导入步骤(6)所述的定量应用模型，得到待预测样本的糖源含量结果。

2.根据权利要求1所述的红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，步骤(2)中红外光谱检测波数为4000-400cm^-1，分辨率为2-8cm^-1，以空气背景为参比，样本扫描次数16-64次，记录吸光度值。

3.根据权利要求1所述的红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，步骤(3)中高效液相色谱仪的测试条件为采用示差折光检测器，流动相为0.001-0.01mol/L硫酸溶液，流速为0.1-1.0mL/min，柱温30-65℃，色谱柱为Aminex HPX-87H column。

4.根据权利要求1所述的红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，步骤(4)中采用Rank-KS分集、K-S分集或随机分集法将样本集分为校正集和验证集，校正集占总样本集的80-90％。

5.根据权利要求1所述的红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，步骤(5)中选用一阶导数、二阶导数、Savitzky-Golay平滑、矢量归一化、均值中心化中的一种或多种组合对校正集进行光谱数据预处理；选择谱图波长8000-11500nm作为谱图的建模范围；选用主成分分析法、偏最小二乘法、多元线性回归中的一种或多种组合建立定量校正模型。

6.根据权利要求1所述的红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其特征在于，步骤(6)中选择调整主成分因子、马氏距离、学生残差中的一种或多种组合对定量校正模型进行验证；通过校正标准偏差和验证标准偏差两个参数来衡量模型预测能力的优劣，其中校正标准偏差和验证标准偏差数值越小，则表示模型对外部样本的预测能力越高；采用校正集与验证集的线性系数R²衡量直线关系中预测值和实测值之间的相关程度，线性系数R²越接近于1，说明预测值与实测值的相关性越好。