JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究

范会平 杜朝炜 李真 杨勇 任广跃 张德榜 艾志录

范会平, 杜朝炜, 李真, 等. 基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究[J]. 轻工学报, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
引用本文: 范会平, 杜朝炜, 李真, 等. 基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究[J]. 轻工学报, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
FAN Huiping, DU Zhaowei, LI Zhen, et al. Rapid detection of wheat special flour quality characteristics based on near-infrared spectroscopy technology[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
Citation: FAN Huiping, DU Zhaowei, LI Zhen, et al. Rapid detection of wheat special flour quality characteristics based on near-infrared spectroscopy technology[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006

基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究

    作者简介: 范会平(1972—),女,河南省新密市人,河南农业大学教授,博士,主要研究方向为粮油精深加工、薯类主食化。E-mail:fanhuiping1972@hotmail.com;
    通讯作者: 艾志录,zhilafood@sina.com
  • 基金项目: 河南省重大科技专项项目(221100110800)

  • 中图分类号: TS211.4

Rapid detection of wheat special flour quality characteristics based on near-infrared spectroscopy technology

    Corresponding author: AI Zhilu, zhilafood@sina.com
  • Received Date: 2024-07-19
    Accepted Date: 2024-11-06

    CLC number: TS211.4

  • 摘要: 基于近红外光谱技术,结合不同预处理和特征波长筛选方法,构建小麦专用粉的破损淀粉含量、降落数值、吸水率、稳定时间、拉伸面积、延伸度和最大拉伸阻力的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)预测模型和总体预测模型,并对模型的预测能力进行评估。结果表明:去线性趋势(Detrend,DT)是破损淀粉含量和吸水率预测模型的最佳预处理方法,Savitzky-Gloay (SG)卷积平滑是降落数值和拉伸面积预测模型的最佳预处理方法,标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)是延伸度和最大拉伸阻力预测模型的最佳预处理方法。竞争性自适应重加权法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)可有效提高破损淀粉含量、降落数值、吸水率、拉伸面积和最大拉伸阻力预测模型的预测精度,预测决定系数分别为0.964 1、0.714 0、0.975 5、0.943 4和0.828 3;连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)可有效提高稳定时间和延伸度预测模型的效果,预测决定系数分别为0.713 5和0.953 0。总体预测模型对稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力的预测效果均有所提升,剩余预测偏差(Residual Predictive Deviation,RPD)分别从1.86、4.27和2.51提升到2.43、5.26和3.11。综上可知,近红外光谱技术对小麦专用粉品质特性的无损快速检测是有效的、可行的。
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  • 通讯作者:  艾志录, zhilafood@sina.com
  • 收稿日期:  2024-07-19
  • 修回日期:  2024-11-06
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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范会平, 杜朝炜, 李真, 等. 基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究[J]. 轻工学报, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
引用本文: 范会平, 杜朝炜, 李真, 等. 基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究[J]. 轻工学报, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
FAN Huiping, DU Zhaowei, LI Zhen, et al. Rapid detection of wheat special flour quality characteristics based on near-infrared spectroscopy technology[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006
Citation: FAN Huiping, DU Zhaowei, LI Zhen, et al. Rapid detection of wheat special flour quality characteristics based on near-infrared spectroscopy technology[J]. Journal of Light Industry, 2025, 40(2): 51-60. doi: 10.12187/2025.02.006

基于近红外光谱技术的小麦专用粉品质特性快速检测研究

    作者简介:范会平(1972—),女,河南省新密市人,河南农业大学教授,博士,主要研究方向为粮油精深加工、薯类主食化。E-mail:fanhuiping1972@hotmail.com
    通讯作者: 艾志录, zhilafood@sina.com
  • 1. 河南农业大学 食品科学技术学院, 河南 郑州 450002;
  • 2. 农业农村部 大宗粮食加工重点实验室, 河南 郑州 450002;
  • 3. 河南科技大学 食品与生物工程学院, 河南 洛阳 471023;
  • 4. 郑州万谷机械股份有限公司, 河南 荥阳 450041
基金项目:  河南省重大科技专项项目(221100110800)

摘要: 基于近红外光谱技术,结合不同预处理和特征波长筛选方法,构建小麦专用粉的破损淀粉含量、降落数值、吸水率、稳定时间、拉伸面积、延伸度和最大拉伸阻力的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)预测模型和总体预测模型,并对模型的预测能力进行评估。结果表明:去线性趋势(Detrend,DT)是破损淀粉含量和吸水率预测模型的最佳预处理方法,Savitzky-Gloay (SG)卷积平滑是降落数值和拉伸面积预测模型的最佳预处理方法,标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)是延伸度和最大拉伸阻力预测模型的最佳预处理方法。竞争性自适应重加权法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)可有效提高破损淀粉含量、降落数值、吸水率、拉伸面积和最大拉伸阻力预测模型的预测精度,预测决定系数分别为0.964 1、0.714 0、0.975 5、0.943 4和0.828 3;连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)可有效提高稳定时间和延伸度预测模型的效果,预测决定系数分别为0.713 5和0.953 0。总体预测模型对稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力的预测效果均有所提升,剩余预测偏差(Residual Predictive Deviation,RPD)分别从1.86、4.27和2.51提升到2.43、5.26和3.11。综上可知,近红外光谱技术对小麦专用粉品质特性的无损快速检测是有效的、可行的。

English Abstract

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