植物叶子

近红外光谱对椰子水定性分析椰子水又称液体胚乳，是存在于椰子果实中富含营养成分的一种天然植物水。根据一些椰子研究机构发现，椰子水中主要含多种氨基酸、维生素、矿物质和蛋白，其中精氨酸、丙氨酸、胱氨酸和丝氨酸的含量比牛奶中的还要高。因其高营养价值和良好的口感，在近些年的消费市场崭露头角，赢得众多消费者的青睐。市面椰子水种类繁多，不过国内的主要来源还是高株椰子和矮株椰子这两大类。其中高株椰子是在全球都是广泛种植的一个品种，矮株椰子由于其椰子水的特殊口感而被市场关注。通常椰子在 11 至 12 个月成熟，随着时间的变化，可以分为 6 到 8 个月的嫩椰，9 到 11 个月的熟椰，以及 12 个月以上过熟的椰子。在 8 个月左右椰子中的椰子水的口感是最佳的，太早或太晚都会有酸涩感，主要就是因为这个时期的椰子中水分和糖是椰子水的主要成分，而像有机酸和氨基酸等酸性物质的含量普遍偏低。在椰子生长过程中，椰子水也是逐渐填满椰子腔体内部的，等到 11 个月完全成熟后，其含量又会慢慢减少，此时通过晃动壳体发出的声响就能大致判断椰子的成熟度。但对于未完全成熟的椰子，目前没有有效的检测手段去分析其中成分的变化。除了椰子生长时间会影响椰子水口感以外，不同椰子品种以及采摘后保存时间同样对感官评价有着重要作用。我国海南是椰子主产地，有因高产量而闻名的文椰2号到6号五大品种，其中文椰2号和3号分别是从马来西亚引进的马来亚黄矮椰和红矮椰子中经过筛选培养的新品种，4号是从东南亚引进的香味椰子中筛选改良的。通常椰子在采摘后一周以内的口感是最好的，随着储存时间的增加，其中的一些如氨基酸、有机酸、糖、酚类等代谢产物含量就会发生变化，从而影响其风味，存放超过两周的椰子水就难以被大众接受了。暂时也没有比较有效的方法去判断椰子水不同品种来源和存储时间。近红外作为一项快速无损的检测方法，无论是定性鉴别还是定量分析，都能一展拳脚。今天和大家分享的一篇文献便是使用 BUCHI NIRFlex N500 傅里叶近红外光谱仪对椰子水进行定性和定量分析。▲BUCHI NIRFlex N-500 Fiber1实验内容同年同季采摘的文椰 2 号 8 个月、文椰 2 号 10 个月、文椰 4 号 6 个月和文椰 4 号 8 个月分别有 198 个，77 个，63 个和 206 个。每天从 2 号 10 个月与 4 号 6 个月中随机取三个样，从 2 号 8 个月和 4 号 8 个月中随机取五个样，首先进行可溶性固形物和 pH 的快速检测，剩余样品保存在液氮中，随后进行糖含量的测定和近红外光谱的收集。在其它指标测定结束后，将样品水浴平衡至室温，然后在同一天用 NIRFlex N500 光纤探头测量加热至 35 ℃ 的 1mL 样品 3 次，每次测量扫描 32 次，光谱范围10000 – 4000 cm-1，所得光谱用于后续建模分析。2鉴别存储时间实验将存储在 7 天以内的样品定为新鲜的F级，将存储超过两周的样品定为久放的A级，将每天的 5 个随机选取的 2 号 8 个月和 4 号 8 个月中的 3 个样品，以及每天 3 个随机选取的 2 号 10 个月和 4 号 6 个月中的 2 个样品分到校正集，剩余样品分到验证集。通过 PCA 在 95 % 的置信区间下用霍特林统计量 T2 去除建模集中的异常样品。最终各集合中样品数量如下表：表1 定性分析样品集合划分情况：_NO.2-8MNO.2-10MNO.4-6MNO.4-8M校正集97352798验证集65191468通过结合化学计量学方法对上述样品的存储时间建立模型，各类椰子水的最优模型和结果分别由 表2 和 图1 到 图4 所示：表2 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水的存储时间最优模型结果：▲图1 文椰 2 号 8 个月的存储时间模型统计▲图2 文椰 2 号 10 个月的存储时间模型统计▲图3 文椰 4 号 6 个月的存储时间模型统计▲图4 文椰 4 号 8 个月的存储时间模型统计3鉴别品种考虑市场实际需求，样品从文椰 2 号和 4 号中生长时间均在 8 个月且新鲜程度为F级的样品，其中校正集有 49 个，验证集有 31 个样品，经过相同处理检测到 1 个校正集中的异常值，剔除后建立的最优模型结果如下：表3 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水品种的最优模型结果:▲图5 文椰 2 号和 4 号品种鉴别模型统计4鉴别成熟度过熟的样品通过简单的物理晃动就能够分辨，并且利用价值不高。实际需求往往是要在完全成熟之前分辨样品的成熟状态，从而鉴定其感官价值。因此实验针对文椰 2 号和文椰4号分别选择 47 个和 48 个样品建模，15 个和 16 个样品验证，最佳的结果如下：表4 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水品种的最优模型结果：▲图6 文椰 2 号和 4 号成熟度识别模型统计从以上结果不难看出，对椰子水的存储时间、品种和成熟度的定性鉴别都取得了比较理想的结果，除了文椰 2 号 8 个月和文椰 4 号 8 个月的存储时间判断中分别有 3 个和 2 个误判，其模型的总体识别率在 95% 和 97%，剩余的应用模型都达到了 100% 的识别水平。近红外光谱分析在椰子水定性方面展现了十分优异的结果，同时也在水果的快速定性这一应用领域显露出巨大的潜力。5参考文献Foods 2023, 12, 2415. https://doi.org/10.3390/foods12122415

香樟树长什么样?哪些树的叶子是“手掌状”?银杉和水杉从“长相”上来看有什么区别?且不说这些问题有多难回答，到合肥街头或是公园里转一圈，恐怕有一半市民都叫不出身边这些树木的名字。 　　假如很不幸，您也是“植物文盲”中的一员，不用担心，很快就有简单易行的办法来帮助您扫盲。 　　2月16日，记者从合肥植物园获悉，同中科院合作的“数字植物重点实验室”已经在筹建当中，将来遇到不认识的树木，掏出手机，随手拍下它的叶片，实验室就能告诉你，这片叶子属于什么树，这种树有什么特性。 　　“实验室这项科普功能看上去很简单，但前期建立数据库的工作却非常繁琐。”合肥植物园的负责人告诉记者，首先需要用计算机建立数据库，然后工作人员将大量收集各种树木的叶片，拍照采样，输入系统。 　　由于每一片树叶都有着不同的脉络和细节，为了保证不出错，该负责人表示，几乎每种树都要采集10片树叶，从不同的角度、不同的侧面进行拍摄和采样。 　　“截至目前，我们已经采集了200多种树的详细资料。”该负责人说，如果进展顺利，今年有望完成1000种树木的“身份信息”采集和录入。 　　建立完数据库，合肥植物园将同电信、移动等手机运营商签订合作协议，为合肥市民搭建起“随手拍、发彩信、回复树木资料短信”的网络。 　　“实验室投入使用后，市民想要知道我们的身边都生活着什么树，就变得很方便了。”该负责人说，一条彩信，数字植物重点实验室就能为您答疑解惑。 　　想了解“数字植物重点实验室”更多情况的市民朋友，可以关注晨报的后续报道，实验室的网络信息平台搭建完成后，晨报也将及时为您了解随手拍、彩信发送的详细地址。

海南椰子研究所作为中国椰子科研的重要机构，日常的实验和研究活动涉及大量的实验器皿清洗工作。传统的清洗方式不仅效率低下，而且可能由于人为操作不当导致器皿的损坏或清洗不干净，从而影响实验结果的准确性。为了改进这一问题，2024年4月1日海南椰子研究所引入了摩特伟希尔&爱涤生实验室器皿洗瓶机，旨在提高清洗效率和质量。经过市场调研和技术评估，海南椰子研究所选择了一款高性能的实验室器皿洗瓶机。该设备采用先进的喷淋和旋转技术，可以自动完成器皿的清洗、干燥和消毒。同时，设备还配备了智能控制系统，可以根据不同的器皿类型和脏污程度自动调整清洗参数。经过一段时间的使用，摩特伟希尔&爱涤生实验室器皿洗瓶机在海南椰子研究所实验室展现出了显著的优势。首先，清洗效率大大提高，原本需要数小时的人工清洗工作现在只需几分钟即可完成。其次，清洗质量明显提升，器皿内外干净无污渍，保证了实验结果的准确性。此外，设备的智能控制系统使得操作更加简便，减少了人为错误的可能性。最后，洗瓶机的引入还降低了实验室的人力成本和安全风险。总得来说摩特伟希尔&爱涤生实验室器皿洗瓶机在海南椰子研究所实验室提高清洗效率和质量、降低人力成本和安全风险方面的巨大优势。未来，设备的运行状况和技术更新，以期进一步优化实验操作流程和提高科研效率。