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常温贮藏花生的质量变化规律与近红外快速无损检测研究

作　者: 王晶
导　师: 陈红
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 花生贮藏质量变化近红外光谱偏最小二乘法
分类号: TS210.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

花生是重要的经济作物和油料作物,它营养价值高,富含蛋白质、脂肪,多种维生素,能够与鸡蛋、牛奶、肉类等动物类的食物媲美。我国是世界上花生生产量最大、消费量最大的国家,随着国际贸易中对花生的需求不断增大,我国花生的产量也不断提高。然而在贮藏过程中,花生极易发生氧化酸败,并伴随霉变现象,不仅降低了花生的品质和出口价值,造成巨大经济损失的同时,还给人身带来难以估计的伤害。因此,及时检测出苞生的氧化酸败程度,采取有效措施防止其继续氧化,对花生的保质具有重要的意义。本实验以常温贮藏下的花生为研究对象,将花生样品分成无包装、编织袋包装、二层聚乙烯薄膜袋包装三部分,对其贮藏过程中含水率、水分活度、酸价、过氧化值、电导率、虫害率、霉菌菌落数目等指标进行了测量分析,探讨了基于近红外光谱技术的花生贮藏特性快速无损检测的可行性,并建立了相关预测模型。研究结果如下：(1)不同贮藏方式对花生含水率、水分活度、酸价的影响较大,3种贮藏方式花生中,无包装与编织袋包装花生差异不大,而二层薄膜包装花生与另两种具有显著差异。贮藏终点,二层薄膜花生含水率约为另两种的1.14倍,水分活度为另两种的1.11倍,酸价为另两种的1.79倍；从不同贮藏条件下花生含水量来看,二层薄膜包装有利于减少花生水分的散失,却有效增强花生的酸败变质。(2)不同贮藏方式对花生过氧化值的影响差异不显著,三种贮藏方式下花生总体趋势是随着贮藏时间延长,不断升高；二层薄膜花生电导率与另两种差异显著,贮藏终点二层薄膜电导率最高,编织袋次之,无包装最小；花生虫害率差异显著：无包装最严重,编织袋次之,二层薄膜最少。贮藏终点,三种包装花生霉菌菌落数目大体相当。(3)利用不同的预处理方式处理花生近红外光谱,测得在全波谱范围内用经一阶导数、9点平滑的花生含水率模型性能最好,其模型决定系数0.8786,均方根误差为0.424;经一阶导数、5点平滑预处理的花生光谱所建立的含水率、水分活度、过氧化值、电导率模型性能最好,水分活度模型决定系数为0.8853,均方根误差为0.0238；过氧化值模型决定系数为0.9057,均方根误差为0.528；电导率模型决定系数为0.898,均方根误差为4.07;在一阶导数,MSC、9点平滑处理下的花生酸价模型效果最好,其模型决定系数为0.9698,均方根误差为0.0659。结果表明,利用近红外光谱技术对贮藏花生酸价、过氧化值的定标效果较为准确,对花生含水率、水分活度、电导率定标效果良好,对花生贮藏特性的快速无损检测具有可行性。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景及目的意义  9-10
  1.2 花生品质的近红外光谱技术检测  10-11
    1.2.1 近红外光谱技术分析简介  10-11
    1.2.2 近红外光谱技术的发展回顾  11
    1.2.3 近红外光谱技术的特点  11
  1.3 国内外研究现状  11-14
    1.3.1 花生贮藏特性的国内外研究现状  11-12
    1.3.2 近红外光谱技术应用的国内外研究现状  12-14
  1.4 课题研究内容和技术路线  14-16
    1.4.1 课题研究内容  14
    1.4.2 研究技术路线  14-16
第二章包装材料对花生耐贮性的影响分析  16-31
  2.1 引言  16
  2.2 材料与方法  16-20
    2.2.1 实验材料  16
    2.2.2 仪器  16-17
    2.2.3 试剂  17
    2.2.4 试验方法  17-20
    2.2.5 数据处理  20
  2.3 结果与分析  20-28
    2.3.1 不同包装方式对花生含水率的影响  21-22
    2.3.2 不同包装方式对花生水分活度的影响  22-23
    2.3.3 不同包装方式对花生酸价的影响  23-24
    2.3.4 不同包装方式对花生过氧化值的影响  24-25
    2.3.5 不同包装方式对花生相对电导率的影响  25-26
    2.3.6 不同包装方式对花生虫害率的影响  26-27
    2.3.7 不同包装方式对花生霉菌总数的影晌  27-28
  2.4 讨论  28-29
    2.4.1 花生各贮藏特性之间的联系与比较  28-29
  2.5 小结  29-31
第三章基于近红外光谱技术的花生贮藏特性快速测定  31-50
  3.1 引言  31
  3.2 材料与方法  31-34
    3.2.1 实验材料  31
    3.2.2 实验仪器  31-32
    3.2.3 样本的近红外光谱扫描  32-33
    3.2.4 花生样品化学值的测定  33
    3.2.5 近红外光谱数据的处理  33
    3.2.6 异常样品的剔除  33-34
    3.2.7 预测模型的建立  34
  3.3 结果与分析  34-46
    3.3.1 花生样品的近红外光谱图  34-36
    3.3.2 花生样品含水率近红外光谱模型建立  36-38
    3.3.3 花生样品水分活度近红外光谱模型建立  38-40
    3.3.4 花生样品酸价近红外光谱模型建立  40-42
    3.3.5 花生样品过氧化值近红外光谱模型建立  42-44
    3.3.6 花生样品电导率近红外光谱模型建立  44-46
  3.4 讨论  46-48
    3.4.1 定标样品数对模型效果的影响  47
    3.4.2 样品化学值对模型效果的影响  47
    3.4.3 光谱预处理对模型效果的影响  47-48
    3.4.4 样品粒度对模型效果的影响  48
    3.4.5 温度对模型效果的影响  48
  3.5 小结  48-50
第四章结论与展望  50-51
  4.1 结论  50
  4.2 展望  50-51
参考文献  51-56
致谢  56

常温贮藏花生的质量变化规律与近红外快速无损检测研究

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