小麦面粉中蛋白质检测方案

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美国 BRIMROSE 公司中国总代理/济南金宏利实业有限公司技术文件 利用 AOTF-NIR 技术对小麦粒蛋白质%的测定 美国 Brimrose公司 方法： 小麦粒被放置在一个有盖培养皿内，利用 Brimrose AOTF-NIR Luminar 2030“自由空间”光谱仪扫描。扫描开始后旋转样品以获取更好的平均效果。在贯穿采集全部数量光谱所必须的时间内样品097被随机重复扫描6次。100次扫描(~10秒)被平均得到一张光谱。快速光谱仪能够在10秒左右对每张光谱扫描~300次。样品不需要任何准备或密封包装直接扫描。102个样品的吸收光谱见下面的图1。 图1.小麦粒的吸收光谱 模型化 102个样品的吸收光谱和一阶微分光谱都用来模型化。利用 Camo 公司的Unscrambler 化学计量学软件进行 PLS1 回归运算。除了对数据进及吸收和一阶微分处理以外没有进行其他的处理。对吸收数据的回归结果见下面的图2。利用9个主成分并易除3个奇异点得到的回归结果见图2。 金宏利实业 ( h ttp：//www.jhlsoft.com ) 图2.利用吸收光谱对小麦粒的蛋白质的回归，剔除了3个奇异点。 SEP 等于 0.32。这是非常好的回归，结果上利用自由空间 Luminar 2030 或 3030对散装谷物分析，在传送带上，在斜道内或其他装运形式的谷物分析的潜在优势的充分支持 这次回归的回归系数显示在下面的图3中，这些系数清楚地显示了回归是很好的，我们模拟真实光谱数据。例如胺官能团中的 C-N 键，所有蛋白质都有，在1500nm 左右有吸收。通过检查回归系数图我们非常清楚得发现一个界于1490 nm 到1538nm的宽区域，在1514 nm 处有最强的峰值。另一个强系数峰在1700nm 处， 是 C-H，C-H2和C-H；键的吸收。 美国 BF 济南金 Protein grain，(Y-var， PC)： (Protein，9) 地址：中国.济南.洪楼西路智慧大厦 电话：0531-88908933/88028728/88908915 传真：0531-88028728/88908915 E mail：jinhongli2001@sohu.com http：//www.jhlsoft.com 图3.图2中回归结果的回归系数 从这个数据集发现利用一阶微分处理能够得到稍微改善的结果， (见图3.) 图3.利用一阶微分光谱得到的小麦蛋白质的回归结果 注意到只用了7个主成分而不是利用吸收光谱回归时的9个主成分。这次回归只剔除了一个奇异点。 由于利用一阶微分得到的模型结果略好于吸收光谱得到的，一阶微分模型被用于样品097的6张光谱，(见下面表1) 预测值和实际值的标准偏差为0.078。这不仅指出了光谱的质量和模型的准确性而且指出了仪器的重现性。 Sample样品 Measured测量值 Predicted预测值 097a 15.90 15.83 097b 15.90 15.94 097c 15.90 16.13 097d 15.90 16.00 097e 15.90 15.97 表1.利用一阶微分模型对样品097的预测结果 ( h ttp：//www.jhlsoft.com ) 结论 这次研究的结果非常清楚地显示利用 Brimrose Luminar 2030 自由空间光谱仪能够测定小麦的蛋白质%。模型的结果显示光谱数据和蛋白质测量数值间有极好的相关性。重申这个结论是通过事实加强的，回归系数指出任何给定波长在模型的重要程度，在期望的区域是非常显著的。期望的区域是那些N-H键和 C-H键吸收区域。吸收和一阶微分模型的低 SEP 连同校正集和验证集的接近的一致性，回归系数分别是0.99和0.97，而且也指出利用 AOTF-NIR 技术能艮很好的测定蛋白质%含量。进行这类测量，更实际的 Brimrose 装置是新的 Luminar 3070 实验室台架装置。基本设 计仍是 Luminar 2030。主要区别是： L.Luminar 3070 是一个完整的单元而不是两个独立部分。例如光学模块和电子模块结合在一个机箱内 2. Luminar 3070是两用装置。光谱仪对固体样品采用反射式工作方式，对液体样品采用透射式方式。在仪器的侧面有一个转换开关改变方式。 3. 扫描固体样品时装满样品的样品盘抹平顶部，然后放置在旋转轴上。光谱(预定数量扫描的平均)在几秒内就可以采集 4. 扫描液体样品时液体样品先注入漏斗。准备好以后，操作者打开开关，允许-定量的液体流过光学流体池。 美国BRIMROSE公司中国总代理及技术支持中心 金宏利实业 美国 BRIMROSE公司中国总代理及技术支持中心济南金宏利实业有限公司地址：中国.济南.洪楼西路智慧大厦电话：真： mail：jinhonglisohu.com