近红外反射光谱检测玉米中氨基酸含量




近红外技术由于具有快速,无损,低成本,同时检测多种成分等优点,已被广泛应用于动物饲料营养成分的快速预测中。近年来,研究人员探索了利用近红外光谱技术测定饲料原料和复合材料氨基酸含量的可行性。然而,关于使用近红外技术快速预测玉米中18种氨基酸的报道仍然非常有限,这限制了其在实际生产中的应用。

1材料和方法

1.1样品采集和准备

在本实验中,从2009年到2011年,全国范围内收集了来自不同种植区和不同品种的89个玉米样品,测定了氨基酸含量,并同时收集了近红外反射光谱。通过四重方法分级分离样品,并使用旋风研磨机(Cyclotec Sample Mill 1093; Tecator,Sweden)将收缩后的约300g样品粉碎成40目筛(0.42mm)。用于实验室湿化学分析,一个用于近红外光谱分析,一个用于保留。将样品密封在塑料袋中并储存在-18℃冷藏中。在近红外扫描和湿化学分析之前,将样品从冷藏中取出并在室温下平衡超过24小时。在氨基酸分析之前,将样品通过旋风分离器(Cyclotec Sample Mill 1093; Tecator,Sweden)在60目蹄(0.25mm)上粉碎。

1.2参考值分析

根据中华人民共和国国家标准GB/T 6435-2006和GB/T 6432-1994测定水分和粗蛋白。 15种氨基酸的测定:按照中华人民共和国国家标准GB/r 18246-2000推荐的方法,样品用6 mol/L盐酸在110°C水解24 h,然后用氨基酸酸性自动分析仪(日立L'8900;日立,日本测定;蛋氨酸和脱乙酰化的测定方法:)根据中华人民共和国国家标准GB/r 18246-2000推荐的方法,样品用过甲酸氧化16小时在CrC下,然后用盐酸水解24小时,用氨基酸自动分析仪(Hitachi L-8900; Hitachi,Japan)测定;色氨酸:的测定按GB/T 18246-2000附录A推荐的方法在中华人民共和国,样品在4℃下用氢氧化钠在110℃水解.22小时后,用高效液相色谱仪(LC-10A; Shimadzu,Japan)测定。1.3模型的建立和验证

使用化学计量学软件WinlSI II ver进行光谱采集和校准。 1.50(Infrasoft International,Port Matida,PA)。根据3:1的比例将样本随机分为校准集(N=67)和验证集(N=22),分别用于校准模型的建立和外部验证。

2结果与讨论

2.1玉米氨基酸含量及其变异

基于干物质,完整的精氨酸,组氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,赖氨酸,蛋氨酸,苯丙氨酸,苏氨酸,亮氨酸,色氨酸和丙基氨基酸,天冬氨酸,胱氨酸,谷氨酸,甘氨酸,脯氨酸,丝氨酸和丙氨酸的平均M含量酪氨酸分别为0.43%,0.30%,0.34%,1.17%,0.28O/O. 0.21O/O,0.49%,0.36%,0.48%,0.07%,0.70%。 0.62%。猪营养需求的0.23%,1.69%,0.35%,0.79%,0.41%和0.38%,以及NRC(2012)。 Sauvant等人的数据。 (2004年)和熊本县相似。由于玉米样品来自中国不同种植区,品种和生长年,氨基酸分布广泛,所有氨基酸的变异系数分别为10.35%~21.32%,均高于10%,水的变化超过粗蛋白(CV)。=8.58%),表明收集的玉米样品更具代表性。 Fontaine等人。 (2002)报道了258个玉米样品中10个氨基酸的范围,变异程度一般小于本试验。在本实验中,玉米成套,校准集和验证集中指标的含量范围,平均值和变异系数相似,表明三个样本集具有相似的样本分布,建立了冇-ing - 校准模型和外部验证分析。 。除蛋氨酸(RSEL值为4.93%)和色氨酸(RSEL值为9.71%)外,玉米中其他氨基酸的RSEL值较低,为1.78%~2.94%,表明参考值测定的准确性为更高。2.2光谱预处理和波长范围对校准结果的影响

在二阶导数(例如,2,8,8,1)之后,样品的吸收峰增强??,光谱差异更明显,并且还校正了基线漂移现象。在此基础上,结合一定的散射方法(以SNVD为例),在处理光谱后,消除了样品粒径对光谱的影响,使光谱之间的平行运动也改善)。使用校准组(N=67)在不同波长范围建立18个氨基酸校准泡沫的最佳结果。除亮氨酸,苏氨酸,色氨酸和酪氨酸外,其他氨基酸在400~2498 nm和1100-2498 nm波长范围内使用二阶导数后,获得了最佳校准结果。不同氨基酸的最佳解散方法存在差异,这与以前的研究相似。不同波长范围的校准结果表明,波长范围为400~2498 nm和1100~2498 nm的氨基酸的1-VR和SECV模型相似,得到了类似的校准结果。

2.3建立和验证最优模型

通过光谱预处理方法和波长范围的选择,确定了玉米中18种氨基酸的最佳校正模型。在构建的18个氨基酸校准模型中,组氨酸,异亮氨酸,赖氨酸,色氨酸,胱氨酸,谷氨酸,甘氨酸和酪氨酸在400~2498 nm波长范围内获得最佳校准结果,而其他10个氨基酸达到最佳校准波长范围为1100~2498mn。在构建的校准方程中,RSQcai和1-VR分别为0.43至0.94和0.37至0.93,其中亮氨酸具有最高的RSQeai和1-VR,而色氨酸具有最低的仅0.43和0.37。 。 RPDev是衡量校准模型优缺点的重要参数。玉米中每种氨基酸校准模型的RPD范围从色氨酸的1.13到亮氨酸的4.44。除赖氨酸,色氨酸,蛋氨酸和胱氨酸外,其他氨基酸的RPD值均大于2.50,获得了良好的校正效果。引用:

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关键词:近红外反射光谱,玉米,氨基酸,AOC官方网站

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时间:2019-03-02 17:46:29 来源:凤凰娱乐注册 作者:匿名