利用特征波段提取及结合机器学习对小米淀粉的高光谱检测研究

运用高光谱检测技术实现小米淀粉的快速检测在小米定级、定价及降低加工成本中具有重要意义。本研究基于高光谱检测技术,采用化学计量学及机器学习相关知识对小米直链、支链淀粉含量进行检测,并提出特征波段提取联用预处理方法及Logistic结合COOT(coot optimization algorithm)优化算法。结果表明采用特征波段提取联用算法建立的PLSR(partial least squares regression)模型能够在减少波段冗余情况下不影响模型预测精度,其中直链淀粉较好模型为MSC(multiplicative scatter correction)-RF(random frog)-IRIV(iteratively retains informative variables)-PLSR,支链淀粉较好模型为MSC-CARS(competitive adaptive reweighted sampling)-IRIV-PLSR。为了进一步提高模型预测精度,基于最佳预处理算法结合Logistic-COOT建立BP(back propagation)预测模型能够较好地预测小米直链、支链淀粉的含量,模型评价直链、支链淀粉相关系数(correlation coefficient,R)、均方根误差(root mean squared error,RMSE)、相对分析误差(relative percent deviation,RPD)分别为0.74、1.19、1.51和0.72、5.25、1.40,研究可为小米其他营养成分的高光谱检测及产品分类、定级等提供理论参考。

不同提取工艺对糜子淀粉糊化特性的影响

【目的】分析水提和碱提2种方法提取的糜子淀粉的糊化特性,为糜子淀粉提取工艺的选择和综合利用提供参考。【方法】在单因素试验的基础上,通过正交试验确定水提法、碱提法提取糜子淀粉的最佳工艺,测定糜子淀粉的理化指标和糊化特性,并对2种方法提取的糜子淀粉品质和糊化特性进行比较。【结果】糜子淀粉水提法的最佳工艺为:浸泡温度30℃,浸泡时间24h,固液比1∶10,在此条件下淀粉提取率为(71.59±0.21)%;碱提法的最佳工艺为:碱液质量分数0.30%,浸泡温度35℃,浸泡时间20h,固液比1∶10,在此条件下淀粉提取率为(82.40±0.13)%。与水提法相比,碱提法提取的糜子淀粉含量(845.1g/kg)、白度(99.9%)、峰值黏度(1.546Pa·s)均有所提高,淀粉热糊稳定性、抗老化能力分别降低1.05%和25.1%,糊化温度降低8.05℃。【结论】采用碱提法提取糜子淀粉时,其提取率较水提法提高了15.1%,峰值黏度提高29.5%,碱提法提取糜子淀粉的理化指标较好。

酶法与碱法提取糜子淀粉的最佳工艺条件研究

采用酸性蛋白酶浸泡法和碱液浸泡法从糜子籽粒中提取淀粉。通过单因素试验确定酶法最佳提取工艺条件为:pH4.0,酸性蛋白酶体积分数2%,浸泡时间10h,浸泡温度50℃,此条件下淀粉提取率为70.12%。碱法最佳提取工艺条件为:pH11.0,料液比1∶5,浸泡时间8h,浸泡温度25℃,此条件下淀粉提取率为81.59%。

小米淀粉提取方法的比较

小米含淀粉约50％～60％。试验以小米为原料，采用碱液、表面活性剂、蛋白酶等方法提取小麦淀粉，分析提取方法对小米淀粉性质的影响。结果表明：0．2％NaOH提取的小米淀粉糊化温度较低，凝胶硬度较大，易于回生，溶解度和膨润力较大，对小米淀粉颗粒有一定程度的破坏。l％酶法提取的小米淀粉脂类和蛋白质的残留量较大，结构紧密，糊化温度和糊化黏度较高，溶解性和膨润力较差。l％SDS法提取小米淀粉的得率相对于碱法和酶法高，蛋白质残留量低，糊化黏度较高。综合考虑，表面活性剂法提取的小米淀粉能较好的反映小米淀粉颗粒的性质。

响应面法优化去除黄米淀粉中蛋白的研究

为了优化碱法提取黄米淀粉的工艺条件,在单因素试验的基础上,通过Box-Benhnken的中心组合试验设计及响应面分析方法,考察了提取温度、碱液浓度以及提取时间三因素对黄米淀粉中蛋白质残留量的影响,得出了黄米淀粉提取效果的回归模型。结果表明,最佳工艺参数为提取温度34℃,碱液浓度0.38%,提取时间14 h,料液比1∶3(g∶mL),黄米淀粉中蛋白质残留量仅0.23%,淀粉得率达58.6%,淀粉纯度高达88.98%。为黄米淀粉的工业化生产提供了理论依据。

龙爪粟淀粉的提取及理化特性研究

以龙爪粟为原料,利用Box-Benhnken中心组合实验和响应面分析法,对龙爪粟淀粉的提取效果进行比较分析,并进一步通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)等对龙爪粟淀粉的结构和特性进行研究。结果表明:龙爪粟淀粉提取的最佳工艺参数为料液比1∶6,酶解温度51.55℃,酶解时间4.23 h,pH 9.99,此条件下龙爪粟淀粉提取率为76.41%。龙爪粟淀粉颗粒较玉米淀粉小,平均粒径为7.7μm,属于C型淀粉晶型;其溶解度与膨胀度随温度的升高而增大,属于典型的二度膨胀淀粉;凝沉性及冻融稳定性较玉米淀粉差;龙爪粟淀粉的糊化起始温度及糊化焓变均显著高于玉米淀粉。