基于FT-MIR的秸秆炭热值快速检测方法

采集棉花、小麦、玉米、油菜和水稻等5种农作物秸秆,经炭化处理制备秸秆生物炭实验样本,采用C2000型量热仪测定其热值,利用VERTEX 70型傅里叶红外光谱仪采集红外光谱。采用联合光谱影响值和化学值绝对误差法剔除异常样本,光谱理化值共生距离法(SPXY)划分样本集,利用TQ Analyst 8.3定量分析软件对光谱进行预处理,并结合偏最小二乘法(PLS)建立秸秆生物炭高、低位热值的定量分析模型。研究结果显示:经多元散射校正(MSC)和一阶导数(first derivative)对光谱进行预处理后,建立的高位热值定量分析模型效果最优,其验证集相关系数RP为0.909,验证均方根误差RMSEP为614J/g,相对标准差RSD为2.61%;经多元散射校正(MSC)和一阶导数(first derivative)结合S-G平滑法对光谱进行预处理后,建立的低位热值定量分析模型效果最优,验证集相关系数RP为0.873,验证均方根误差RMSEP为707J/g,相对标准差RSD为3.12%。结果表明,利用FT-MIR快速检测秸秆生物炭的热值是一种可行的方法。

基于FT-MIR的三七粉末掺伪成分的定量检测模型研究

高品质三七价格昂贵,常以粉末形式出售.为实现快速检测市场上三七粉末掺伪成分的定量检测,该文使用傅里叶中红外光谱技术(FT-MIR)采集三七粉末及其伪品的光谱信息,使用标准正则变换(SNV)和基线校准(Baseline)方法对原始光谱进行预处理,通过协同区间(Si)、连续投影算法(SPA)、竞争自适应加权算法(CARS)等方法选择特征变量,分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量回归(SVR)模型.严选出能体现纯净三七粉末样品与掺杂三七粉末样品之间区别的特征变量来建立定量模型,可以提高模型鉴别精确度和稳健性.决定系数R^(2)、均方根误差(RMSE)用于评价定量模型的预测能力.实验结果表明,FT-MIR是定量检测三七粉末掺入伪品的有效方法.实验采用Si、CARS和SPA 3种变量选择方法来提高模型的稳定性和预测精度,其中基于CARS方法挑选的特征变量训练的SVR和PLSR模型对三七粉成分检测都有较好的预测效果.利用模型能够快速准确地检测三七粉末中掺入的伪品含量,对市售三七粉质量分级以及维护消费者权益、保护其生命健康方面具有较高的应用价值.

FT-MIR法鉴别植物油和精炼潲水油的影响因素分析

采用傅里叶变换中红外光谱（FT-MIR）和偏最小二乘判别法分析技术,对正常食用植物油（EOs）和精炼潲水油（RHOs）的鉴别分析模型的影响因素进行系统分析研究。通过FT-MIR采集4种EOs（菜籽油、大豆油、花生油和玉米油）和RHOs的光谱数据,研究光谱波段范围、光谱数据预处理方法和主成分数选择等因素对判别分析模型的影响。结果表明,筛选出建模光谱波段为4000～450cm-1,光谱数据预处理方法为二阶求导（Savitzky-Golay,5点）,最适主成分数为7;在优化条件下,所建立的基于FT-MIR的偏最小二乘判别法效果最好。

荷斯坦牛的牛奶脂肪酸影响因素分析及遗传参数估计

本研究旨在对荷斯坦牛的牛奶脂肪酸指标表型以及遗传规律进行挖掘,为该性状的选择提供理论基础。本实验收集2019年12月到2020年7月山东及周边地区49个牧场30016头健康荷斯坦牛的53172条测定日记录,包含饱和脂肪酸(Saturated Fatty Acid,SFA)、不饱和脂肪酸(Unsaturated Fatty Acid,UFA)、单不饱和脂肪酸(Monounsaturated Fatty Acid,MUFA)、多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA)、棕榈酸C16:0(Palmitic Acid,PA)、硬脂酸C18:0(Stearic Acid,SA)、油酸C18:1 cis-9(Oleic Acid,OA)7种脂肪酸的预测表型信息,利用SAS的GLM过程进行多因素方差分析,探究对脂肪酸含量存在显著影响的环境因素;使用DMU软件估计各脂肪酸的遗传力及其之间的表型相关和遗传相关。结果显示,场年月、泌乳阶段、产犊月份、体细胞评分对各脂肪酸均存在极显著影响(P<0.01),而胎次只对MUFA、OA、PUFA存在显著影响;各脂肪酸估计遗传力在0.04~0.10之间、估计重复力为中低水平(0.16~0.26);各脂肪酸之间均呈正的中高遗传相关(0.32~0.97);各脂肪酸之间表型相关范围为0.44~0.99,和遗传相关方向一致且多数性状间表型相关大于遗传相关。本研究结果显示牛奶脂肪酸比例存在遗传变异,说明荷斯坦牛脂肪酸性状有望通过选择进行遗传改良,获得的遗传参数为牛奶脂肪酸的选择提供了参考。

主成分分析和二阶导数用于混合物含量的傅里叶变换中红外光谱测定

采用傅里叶变换中红外光谱法测定苯甲酸和邻苯二甲酸氢钾混合物试样,再利用二阶导数重构图谱。分别以吸收光谱和二阶导数光谱为校正集样本,采用主成分分析法对光谱数据进行优选压缩,建立了定量分析模型。结果表明:所建立的方法用于苯甲酸和邻苯二甲酸氢钾混合物的成分含量测定,所得预测值与实际值相符。

基于傅里叶变换中红外光谱识别正常食用植物油和精炼潲水油模型分析

潲水油回流餐桌等食品安全问题越来越受到社会关注，探寻准确、快速、高效的潲水油鉴别新方法成为食用油安全性检测的新要求。用傅里叶变换中红外光谱技术（Fourier transform mid-infrared spectroscopy, FT-MIR）对精炼潲水油（refining hogwash oils, RHOs）和4种不同正常食用植物油（菜籽油、大豆油、花生油和玉米油）进行快速检测，结合偏最小二乘判别法（PLS．DA）建立了RHOs和4种不同正常食用植物油的判别模型。结果表明，在全光谱范围（4000-450cm^-1）内，经二阶求导（Savitzky—Golay，5点）后，RHOs和4种不同正常食用植物油FT—MIR有显著差异。PLS-DA模型对22个未知样品预测发现，判别模型的整体正确判别率均为100％。此结果表明FT-MIR结合化学计量学方法可以作为RHOs和4种不同正常食用植物油（菜籽油、大豆油、花生油和玉米油）区分的一种有效技术手段。

四川雅安软玉中透闪石的结构水晶粒尺度不均一性及其指示意义

四川雅安软玉是一种新发现的基(超)性岩型软玉。对于其成玉机制,目前尚存在一些亟待解决的科学问题:该地区多期次成矿流体对软玉的成玉过程及其交代结构的多样性的影响;透闪石中水的赋存状态、结合方式及其演化趋势;透闪石中结构水和化学成分晶粒尺度不均一性的表现形式及其缘由。采用傅里叶变换显微红外光谱、电子探针等测试方法,从微观角度就雅安软玉中透闪石晶粒内结构水的存在形式、结合方式,特别是结构水与M1、M3位阳离子之间的耦合关系进行了测试与分析。结果表明,单个透闪石晶粒内由(Mg^2+,Mg^2+,Mg^2+)-OH、(Mg^2+,Mg^2+,Fe^2+)-OH、(Mg^2+,Fe^2+,Fe^2+)-OH、(Fe^2+,Fe^2+,Fe^2+)-OH伸缩振动致红外吸收谱带分别位于3672、3659、3644、3623cm-1处。雅安软玉中结构水及其化学成分普遍存在晶粒尺度的不均一性。单个透闪石晶粒内结构水从中心向边缘整体呈现明显的递增趋势,与之对应的MgO质量分数整体呈现递增趋势,FeOT质量分数整体呈现递减趋势。研究成果有助于揭示该类型软玉矿床的成矿流体在其成玉过程中的演化规律,进而为解析其成玉机理提供科学依据。