近红外光谱技术在水果成熟期预测中的应用(综述)

近红外光谱技术以快速、准确和多组分同步分析等优势,近年来在水果果实发育、成熟期预测和品质检测等方面应用广泛,并在果实品质无损检测分析技术研究方面取得重要进展。本文综述近红外光谱技术的基本原理和特点,分析近红外光谱技术在果实成熟期预测中的研究现状和存在问题,并提出今后研究方向。     

封面故事

<正>电离辐射可以引起多种辐射生物学效应,已经被广泛应用于微生物的诱变育种。但是,目前人们关于电离辐射对微生物的作用机理及具体过程还认识有限。近年来,光谱技术已经逐步被用于微生物体细胞结构和组分的研究,其中,傅里叶变换红外光谱因为具有简单、快速、低廉、无损检测等优点,已成为一种强有力的生物分析检测技术,利     

辽西不同针叶被害率的油松冠层光谱特征

通过对辽宁西部大面积油松冠层反射光谱的测定,分析了不同针叶被害率的油松冠层光谱反射率的差异.结果表明:在可见光波段,健康植被和不同针叶被害率的油松冠层光谱均符合绿色植物的光谱特征,但针叶被害率大于60％的油松冠层的红谷不十分明显;在近红外波段,随着针叶被害率的减少,780～1350 nm波段范围的光谱反射率增大,1450～1800和1950 ～2350 nm波段范围的光谱反射率下降.随着针叶被害率的增加,红边拐点波长位置向短波方向移动,即出现“蓝移”现象.不同针叶被害率与红边特征参数和多种植被指数均具有显著或极显著的相关关系,其中,以DVI(1470,860)为参数所建模型能更好地监测油松冠层针叶被害率.     

基于实测光谱混合像元分解的苹果园地遥感提取技术

以山东省栖霞市为研究区,对苹果花期的TM影像进行混合像元分解,提取苹果园地信息.基于实测地物光谱端元,利用小波变换对线性分解模型进行改进,采用实测端元改进后线性分解模型、实测端元线性分解模型、TM影像端元线性分解模型分别提取研究区苹果园地信息,并以ALOS数据进行精度评价.结果表明:经过精确的大气及地形校正后,可以利用实测光谱端元进行混合像元分解,面积精度＞97％,对丰度图像的归一化植被指数(NDVI)值与ALOS数据的平均NDVI值进行回归分析,R2＞0.8;利用小波变换对线性分解模型进行改进,可在一定程度上提高分解精度.     

粗毛栓菌和蜡状芽孢杆菌及其共固定菌对pb2+的吸附

将粗毛栓菌菌丝球与蜡状芽孢杆菌共固定为共固定菌.以粗毛栓菌菌丝球、蜡状芽孢杆菌和共固定菌为研究对象,测定不同吸附时间、初始pH、吸附剂浓度和pb2+浓度对3种生物吸附剂吸附pb2+的影响,并将3种生物吸附剂吸附pb2+前后的红外吸收光谱进行分析比较.结果表明:在吸附剂浓度为2g.L-1、pH为5.0、pb2+浓度为50 mg·L-1条件下对pb2+吸附lh效果良好,其吸附率分别为71.7％、91.0％和96.9％.生物吸附剂红外光谱主要由蛋白质、碳水化合物和含硫、磷酸基团的吸收带组成,表明对pb2+吸附起主要作用的官能团是羟基、羧基、磷酸基和含硫基团.     

近红外光谱技术预测猪肉的pH、嫩度和蒸煮损失

以冷却猪肉为研究对象,评价近红外光谱（NIR）技术用于肉类物理特性预测的可行性以及不同的光谱处理方法和建模方法对预测准确性的影响。试样取自排酸24h的同一批猪胴体的小里脊肉,采集4000—10000cm-1的光谱。经外部验证的偏最小二乘（PLS）模型在预测pH时表现出良好的相关性（Rc^2=0．88,Rp^2=0．80,SEC=0．08,SEP=0．084）,嫩度与蒸煮损失模型的相关性分别是Rc^2=0．50和0．57,R;=0．34和0．50。在各种光谱预处理方法中,平滑处理结合多元散射校正（MSC）或标准正态变量变换（SNV）的效果最好。     

亚热带典型树种对模拟酸雨胁迫的高光谱响应

对亚热带地区6种典型树种幼苗在不同模拟酸雨梯度下的光谱响应特征进行了研究。结果表明,针叶树种和阔叶树种对酸雨敏感性具有明显差异。针叶树种马尾松、杉木和香榧对酸雨敏感性高于阔叶树种刨花楠、香樟和杨梅。针叶树种内部,马尾松和杉木叶绿素含量随酸雨浓度变化的幅度明显高于香榧;而阔叶树种内部,刨花楠、香樟和杨梅三者之间无显著差别。马尾松、香樟和香榧不能承受长时间高浓度酸雨胁迫,叶绿素含量呈先增加后减少趋势,杉木则先减少后增加,杨梅能承受长时间高浓度酸雨胁迫,pH值2.5处理下叶绿素含量高于pH值5.6处理。刨花楠4期试验中叶绿素含量变化无明显规律。各受试植物光谱反射率红边位置与其叶绿素含量变化规律基本一致。针叶树种马尾松和香榧主要表现为"蓝移",杉木则先"蓝移"后"红移",表现出对高浓度酸雨长时间的抗性;阔叶树种香樟先"红移"后"蓝移",对高浓度模拟酸雨表现出先促进后抑制现象,杨梅光谱反射率一阶导数曲线比较平缓,无明显"红移"和"蓝移"现象,刨花楠则"红移"和"蓝移"交替出现,与其叶绿素含量变化相一致,对酸雨敏感性不明显。     

对应分析在近红外有效波长选择的应用

针对分立波长型近红外判别仪器开发过程中遇到的组合波长优选问题,提出一种基于对应分析的有效波长选择方法.对11种蘑菇样品及其在701-2500nm的光谱信息作对应分析,在对应图上计算各样品点与波长点的距离后,首先由各样品点的最近距离波长点确定出最稳健波长组合,在此基础上,对各样品点的前10、50、200个最近距离波长点进行优选,得出用921nm、1376nm、1424nm、1720nm、2233nm、2454nm这6个波长建立的SVM模型,能在输入变量最少的情况下达到用最稳健波长组合所建模型的预测能力.     

红外-核磁共振光谱-免疫亲和柱法解析梨孢镰孢菌代谢产物成分

利用红外光谱,核磁共振光谱结合免疫亲和柱的方法解析梨孢镰孢菌代谢产物成分,为真菌代谢产物的分析提供新的信息.将F.Poae菌株在GYM培养基上25℃条件下培养12 h后转至8℃培养12h,交替进行4周,将其代谢产物分离纯化、结晶,80℃干燥后用红外光谱议分析产物结构,然后利用免疫亲和柱特异性,比较产物经T-2免疫亲和柱纯化前后的1H核磁谱图.由红外谱图可判断目标组分存在与单端孢霉烯族毒素相同的特征官能团,初步判定产物为单端孢霉烯族毒素.通过1H核磁谱图比较T-2免疫亲和柱纯化前后物质结构一致.梨孢镰孢菌代谢产物成分为T-2毒素.红外-核磁共振光谱结合免疫亲和柱的方法解析梨孢镰孢菌代谢产物的方法在国内外尚未见报道.     

SERS光谱技术在人体体液研究中的应用

SERS光谱技术具有高检测灵敏度和高特异性的优点,广泛应用于生物组织,细胞及生物分子的研究,表现出极大的应用潜力。本文首先介绍了拉曼及SERS光谱技术的原理,综述了SERS光谱技术在人体体液分析检测的研究概况,特别介绍了本课题组针对血液、精液、尿液开展的研究工作,最后简要讨论SERS光谱技术的发展前景。