近红外高光谱成像技术用于转基因大豆快速无损鉴别研究

以近红外高光谱成像技术,结合化学计量学方法,研究了转基因大豆的快速、无损检测方法。实验以3种不同非转基因亲本（HC6,JACK,TL1）及其转基因大豆作为研究对象。采用高光谱成像系统采集874～1 734nm波长范围的256个波段范围的高光谱图像,提取大豆的光谱信息,剔除明显噪声部分后,采用Moving Average（MA）平滑预处理的941～1 646nm范围光谱数据进行分析。采用偏最小二乘判别分析算法（partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA）,对3种非转基因亲本大豆建立模型进行判别分析,其相应的建模集和预测集的判别正确率分别为97.50%和100%,100%和100%,96.25%和92.50%,结果表明,高光谱成像技术可用于非转基因大豆的识别。对非转基因亲本及其转基因大豆进行判别分析,基于全谱,3种的建模集和预测集的判别正确率分别为99.17%和99.17%,87.19%和81.25%,99.17%和98.33%;以x-loading weights提取非转基因亲本及其转基因大豆判别分析的特征波长并建立PLS-DA模型,3种的建模集和预测集的判别正确率分别为72.50%和80%,80.63%和79.38%,85%和85%,该结果表明非转基因亲本与转基因品种的判别分析是可行的,特征波长的选择也可用于非转基因亲本与转基因品种的判别分析。研究表明采用近红外高光谱成像技术对非转基因大豆、非转基因亲本及其转基因大豆进行鉴别是可行的,为转基因大豆的快速无损准确鉴别提供了一种新方法。

近红外光谱技术用于豆浆粉品牌与假冒豆浆粉的鉴别

采用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法研究对不同品牌的豆浆粉以及假冒的豆浆粉鉴别的可行性。采集不同品牌豆浆粉以及假冒豆浆粉在12500～4000 cm -1范围内光谱，并进行不同的预处理。采用偏最小二乘-判别分析（partial least squares-discriminant analysis ，PLS-DA ）对不同预处理的光谱进行建模比较，去趋势算法（De-trending）预处理光谱与多元散射校正（multiplicative scatter correction ，MSC）结合De-trending（MSC＋De-trending）预处理光谱的 PLS-DA模型预测集判别正确率最高，均为100％。采用 x-loading weights方法分别基于De-trending和MSC-De-trending预处理光谱选择了6个和7个特征波数，并以特征波数分别建立了线性判别分析（linear discriminant analysis ，LDA ）和误差反向传播神经网络（back-propagation neural network ，BPNN）的判别分析模型。结果表明，以所选出的不同的特征波数建立的BPNN判别分析模型取得了最佳的判别效果，建模集和预测集的判别正确率均为100％。采用近红外光谱分析技术可以准确的判别豆浆粉品牌以及假冒豆浆粉产品。