[发明专利]大米食味品质近红外光谱快速评价方法

说明书

本发明的一种大米食味品质近红外光谱快速评价方法是利用近红外光谱进行食品检测的方法，先对采集的样本进行处理后，将近红外漫反射光谱作为原始光谱，对光谱进行预处理，再基于竞争自适应重加权采样算法对近红外光谱特征波长初步优选后、基于量子遗传模拟退火算法的支持向量机参数和近红外光谱特征波长同步优化，得到最佳特征波长；利用最佳特征波长建立回归模型，并对其精度进行评测，快速建立评价模型；对需要测定大米精米进行光谱扫描，并将光谱数据按特征波长输入评价模型后即完成品质评价。本发明应用量子遗传模拟退火算法对支持向量机参数和近红外光谱特征波长进行同步优化，从而有效提高大米食味品质支持向量机回归模型的检测精度和效率。

技术领域

本发明是利用近红外光谱进行食品检测的方法，特别是涉及到一种大米食味品质近红外光谱快速评价方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对大米的食用安全性和食味品质提出了更高的要求，食味品质已成为稻米品质改良的最重要指标之一。目前对大米食味品质的评价主要有感官评价法、理化指标评价法和仪器分析评价法。感官评价法是指将大米蒸煮成米饭后由专业人员直接品评的方式进行最直观评价，容易受品评人员的主观喜好影响，重复性低。理化指标评价法是基于大米理化指标与食味品质间的相关性关系来评价大米的食味品质，但理化指标的检测成本高、工作量大，且容易因分析过程的系统误差导致检测结果出入较大。仪器分析评价法主要采用米粒食味计和米饭食味计两种仪器进行大米食味品质的评价。米粒食味计基于近红外光谱技术先测定大米的直链淀粉、蛋白质、水分、脂肪酸含量，再将结果输入事先建立好的理化指标与食味品质间的回归模型实现大米食味品质的评价，具有样品用量少、无需前处理、操作简单、效率高的特点。

黑龙江作为我国优质粳稻的主产区，已成为国家粮食安全的“压舱石”。为了培育和筛选优良食味品质水稻新品种，开发适于黑龙江省优质东北大米的食味品质快速检测方法十分必要。针对黑龙江优质大米缺乏食味品质专用检测设备的现状，基于近红外光谱分析技术在大米水分、直链淀粉、蛋白质、脂肪、胶稠度和碱消值快速检测领域的应用可行性以及上述指标与大米食味品质间的显著相关性，提出构建基于近红外光谱分析技术的黑龙江大米食味品质直接快速评价方法，有效维护黑龙江省大米交易秩序、保护稻农利益、提高农民收入，对促进黑龙江省农业产业结构调整、推动高端稻米产业发展具有重要作用。

发明内容

本发明旨在于克服现有技术的不足，提供了一种大米食味品质近红外光谱快速评价方法。

本发明的大米食味品质近红外光谱快速评价方法，是通过下列步骤实现的：

(1)样本采集与处理

收集不同产地的粳稻样本，每个产地采集样本不少于30个，采集总样本数不少于150个，对收集的样本进行挑选、脱壳、砻谷、碾米后，制成大米精米样本密封装袋备用；

(2)近红外光谱采集

采用德国Bruker TANGO近红外光谱仪采集大米米粒的近红外漫反射光谱，光谱采集范围3946～11542cm^-1，分辨率为8.0cm^-1，样本扫描32次，装样方式为50mm样品杯旋转台扫描，装样高度约为30mm，取3～5次扫描平均值作为样本的原始光谱；

(3)食味品质评定

对采集与制备的大米样本采用国标方法进行食味品质评定，并采用百分制形式进行评分；

(4)光谱预处理及样本集划分