第34卷，第10期 2014年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
近红外光谱法的甜菜糖度快速测定杨勇1，2，任健，郑喜群1*，赵丽影3，李毛毛
Vol. 34,No. 10 -pp2728-2731
October,2014
1，齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，农产品加工黑龙江省普通高校重点实验室，黑龙江齐齐哈尔161006
2.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030 3.博天糖业有限公司，北京100029
摘要为了实现甜菜依据含糖量定等分级，甜菜收购环节的按质论价，促进甜菜制糖行业的良好健康发展：应用近红外光谱技术对甜菜度的快速检测进行了系统研究，确定广一种快速、无损、准确的测量甜采糖度的方法。采集具有代表性的28个甜菜品种，820个甜菜样品作为校正集，70个样品作为预测集，扫描得到甜菜校正集样晶的近红外原始光谱，选择合适的光谱预处理方法，采用偏最小二乘法建立甜菜糖度的定量预测数学模型，以校正模型的内部交互验证均方根误差（RMSECV）、决定系数（R)和外部预测标准误差（SEP）为指标对模型的性能进行评价，并对模型的预测效果进行广比较。采用一阶导数和标准正态变量变换对光谱进行预处理并结合偏最小二乘法所建立的定量预测数学模型的预测能力较好。甜菜糖度定量校正数学模型的模型决定系数为0.9083，内部交互验证预测均方根误差为0.3767。用此数学模型对预测集70 个样品进行预测，预测值与实测值的相关系数达到0.9214，预测标准误差为0.439，预测值和实测值之间不存在显著性差异（p>0.05）。结果表明：近红外光谱法作为一种简单、快速、无损、环保的检测方法，能够良好的评价甜菜的度。建立的模型具有很高的精确性，可以满足甜菜糖含量测定的需要，该方法可以实现甜菜收购环节的定等分级和按质论价。
关键词近红外光谱；甜菜：糖度；偏最小二乘法
中图分类号，TS242.2
文献标识码：A
引言
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2014 )10-2728-04
特点，已经成为现代无损检测的代表和主要发展方向3。从 20世纪80年代以来，近红外技术开始被制糖领域所采用，主要集中在美国、澳大利亚和南非等国家-汀，目前已用于
长期以来，由于传统分析技术的局限性，实行按质论价的原料收购体系在我国制糖企业一直没有真正建立，原料收购也一直措用接重量的计价方式。种植者因此一味道求高产量、轻质量，低质量原料大大增加了糖厂的消耗，影响了糖厂的效益了，不实行按质论价整个甜菜制糖行业将继续亏损下去。甜菜糖度是甜菜定等分级的一个重要指标，同时制糖过程中甜菜丝、甜菜箱、糖蜜、半成晶、成晶糖均需检测含糖量，因此，实现甜菜糖度快速检测有着重要意义。
近红外技术的研究与应用已成为近年来国内外发展最快的光谱分析技术，作为一种新技术，现已有AACC，AOAC， AOCS作为标准方法"]。近红外光谱检测具有简单、快速、无损、环保、分析成本低、重现性好、便于实现在线检测的
收稿日期：2014-05-30，修订日期：2014-07-30
制糖过程的各种样品分析包括蔗汁，破碎蔗，蔗渣、废蜜、原糖及成品糖，国内外已见报道的主要测试指标包括甘蔗的锤度、糖度、色度、浊度、粒度、固形物等8-11]，而关于甜菜的近红外分析研究报道至今仅有几篇口214]，刘凤华口对甜菜箱的总分和水分含量进行了近红外研究，发现近红外法和化学法无显著性差异。目前国内外关于近红外技术检测甜菜糖度的应用仅此一篇报道
近红外光谱技术在甜菜制糖行业中的应用，不仅能够检测原料、半成品、成品糖的含糖量，而且能够分析甜菜的其他指标如：pH、乳酸、还原糖、锤度、色度、浊度、氮含量、固形物等指标，还能为甜菜品种选育和大田生产管理带来极大的方便，为在线分析的实现和接质论价收购体系的建立费
基金项目：黑龙江省自然科学基金项目（C201331），黑龙江省普通高校青年学术骨干支持计划项目（1252G069)和黑龙江省普通高等学校农
产品加工重点实验室开放课题(2012ZD-Z08)资助
作者简介：杨男，1979年生，齐齐哈尔大学食品与生物工程学院副教授
*通讯联系人e-mail：zhengxiqun@126.com
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