本发明属于近红外光谱定量分析，具体涉及一种基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质、油和水分含量的快速无损检测方法。
背景技术：
1、文冠果，又称文官果、木瓜、温旦革子、僧灯毛道,是我国特有的木本类珍稀油料树种。文冠果种仁含有丰富的蛋白质,其含量占比约为30％,与报道的向日葵蛋白质含量相近,而脱脂后的文冠果种仁粕含有60％以上的蛋白质。文冠果蛋白质氨基酸占比较高达49％，超过大豆蛋白质的氨基酸占比,主要的氨基酸为谷氨酸+谷氨酰胺、天冬氨酸+天冬酰胺、精氨酸,占氨基酸总体的43％。文冠果种仁蛋白质中含有17种氨基酸,包含成人所需的8种必需氨基酸,其中亮氨酸、赖氨酸和异亮氨酸含量丰富,分别占氨基酸总量的7.8％～7.9％、4.3％左右和4.5％～4.7％，通过氨基酸评分得知,甲硫氨酸为文冠果蛋白的第一限制氨基酸。通过对文冠果蛋白进行组分提取,发现文冠果蛋白由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白以及谷蛋白组成,且蛋白的亚基分子量主要分布在20～60k da。文冠果蛋白体外消化模拟结果优于大豆分离蛋白,证明文冠果蛋白可能是一种易被机体消化吸收的潜在优质蛋白。研究表明文冠果种仁蛋白在食品和医疗保健领域有较好的前景。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，能够简化样品处理过程，缩短检测时间，实现了文冠果种仁中蛋白质含量的快速和准确检测。
2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，包括以下步骤：
4、a.采用近红外光谱仪扫描获得不同品种文冠果种仁样本的光谱数据，依次对光谱数据进行预处理和特征变量筛选；
5、b.采用凯氏定氮法测定不同品种文冠果种仁样本的蛋白质含量；
6、c.将步骤a优化方法处理后的文冠果种仁样本的光谱数据与对应的步骤b采集的蛋白质含量作为样品集导入支持向量回归模型(svr)，将样品集划分为校正集与预测集，利用校正集中的光谱数据和对应的测定的蛋白质含量构建近红外光谱预测模型,利用预测集对模型进行验证，建立文冠果种仁蛋白质含量的近红外光谱预测模型。
7、d.采用近红外光谱仪扫描采集待测文冠果种仁样品的光谱数据，依次对光谱数据进行预处理和特征变量筛选，然后输入步骤c的文冠果种仁蛋白质含量的近红外光谱预测模型中，得到文冠果种仁中蛋白质含量。
8、进一步地，步骤a中近红外光谱仪扫描获得文冠果种仁的光谱数据的实验条件为：检测方式为漫反射模式，扫描波长为1000-1800nm。
9、所述步骤b中，采用凯氏定氮法测定不同品种文冠果种仁样本的蛋白质含量具体方法为：将文冠果种子进行脱壳处理获得文冠果种仁，将文冠果种仁置于粉碎机中粉碎，过60目筛,得到文冠果种仁渣，加入硫酸铜、硫酸钾及硫酸进行加热消化，所得消化液于自动凯氏定氮仪中测定蛋白质含量。
10、需要说明的是，步骤a中预处理方法包括正交信号校正(osc)、归一化、平滑(smoothing)、一阶导数(d1)、二阶导数(d2)中的一种或两种，步骤a中特征变量筛选方法包括竞争性自适应重加权采样(cars)、连续投影算法(spa)、无信息变量剔除(uve)中的一种，每一种预处理方法和特征变量筛选方法对应一样品集，步骤c中将样品集导入支持向量回归模型(svr)，建立对应的近红外光谱预测模型，最后输出每一个样品集对应的近红外光谱预测模型的校正集和预测集模型评价参数，选择模型评价参数最优的近红外光谱预测模型作为文冠果种仁蛋白质含量的近红外光谱预测模型，评价参数包括校正集均方根误差、预测集均方根误差、校正集相关系数、验证集相关系数、剩余预测残差,
11、步骤d中的预处理和特征变量筛选方法为步骤c中确定的模型评价参数最优的近红外光谱预测模型对应的光谱数据采用的方法。
12、优选地，所述步骤a和d中预处理方法为二阶导数，特征变量筛选方法为竞争性自适应重加权采样。
13、进一步地，所述步骤c中svr采用的核函数为径向基核函数，核函数参数g以及惩罚参数c由粒子群优化算法获得，分别为0.01和17.5593。
14、本发明的具有如下有益效果：(1)本发明样品只需要简单的脱壳预处理，模型建立后可以快速预测待测样品文冠果中种仁蛋白质的含量；(2)本发明基于优化后的数据进行网络建模，大大减小了检测误差；(3)本发明绿色、快速、无损、成本低，可为厂家节省大量人力、物力。
1.一种基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，步骤a中近红外光谱仪扫描获得文冠果种仁的光谱数据的实验条件为：检测方式为漫反射模式，扫描波长为1000-1800nm。
3.根据权利要求1中所述的基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，所述步骤b中，采用凯氏定氮法测定不同品种文冠果种仁样本的蛋白质含量具体方法为：将文冠果种子进行脱壳处理获得文冠果种仁，将文冠果种仁置于粉碎机中粉碎，过60目筛,得到文冠果种仁渣，加入硫酸铜、硫酸钾及硫酸进行加热消化，所得消化液于自动凯氏定氮仪中测定蛋白质含量。
4.根据权利要求1中所述的基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，步骤a中预处理方法包括正交信号校正、归一化、平滑、一阶导数、二阶导数中的一种或两种，特征变量筛选方法包括竞争性自适应重加权采样、连续投影算法、无信息变量剔除中的一种，每一种预处理方法和特征变量筛选方法对应一样品集，
5.根据权利要求1中所述的基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，所述步骤a和d中预处理方法为二阶导数，特征变量筛选方法为竞争性自适应重加权采样。
6.根据权利要求1中所述的基于近红外光谱的文冠果种仁中蛋白质含量的快速无损检测方法，其特征在于，所述步骤c中svr采用的核函数为径向基核函数，核函数参数g以及惩罚参数c由粒子群优化算法获得，分别为0.01和17.5593。
