第36卷，第11期 2016年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36 , No. 11 pp35723577
November,2016
基于拉曼光谱技术的枇杷果实-胡萝下素含量无损测定研究
王涛，裘正军*，张卫正，赵艳茹，何勇浙江大学生物系统工程与食品料学学院，浙江杭州310058
摘要3胡萝下素作为一种重要的营养元素，其在果蔬活体内的测定方法通常必须对样品进行破坏，并且耗时、费力，采用拉曼光谱技术预测活体枇杷果实内3-胡萝下素含量，以高效液相色谱法(HPLC)检测值作为参考值，采用高斯平滑对光谱数据进行预处理，同时使用多项式拟合(PF)的方法对光谱数据进行背景荧光扣除，以标准3-胡萝下素的拉曼图谱为基础，选取了三个特征频移，以特征频移和截取的光谱建立了 MLR模型、PLSR模型以及LS-SVM模型，取得了比较好的预测精度。其中LS-SVM模型的预测精度最高，
其预测相关系数R，达到了0.91，表明通过拉曼光谱对活体枇杷内β3-胡萝下素的含量检测是实际可行的。关键词β-胡萝卜素；枇杷；拉曼光谱；HPLC
中图分类号：O657.3；S667.3
文献标识码：A
引言
批杷被誉为“水果皇后”，不但多汁酸甜，口感良好，而且富含类胡萝下素，是人们喜爱的保健水果。β-胡萝卜素(CtoHss)属于类胡萝下素，是一种橘黄色脂溶性化合物，具有广泛的药用价值。因此果蔬中的3胡萝下素含量是衡量果蔬营养价值以及果蔬品质分级的重要指标之一，
传统检测植物内类胡萝下素的方法主要是遵层层析法和
高效液相色谱法（HPLC)，这些方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术。无论是薄层层析法还是高效液相色谱法，都需要长时间的样品准备过程，色素的举取提纯对操作者的操作要求比较高，分离效果也会因此打折扣。因此，需要寻求一种更为简单、快速的方法对植物体内的类胡萝下素进行测量，
光谱技术是近年来被广泛研究的快速无损检测技术，其在果蔬检测和品种分类领域也取得了较大的成果。李占龙等利用红外光谱和拉变光谱对玉米种子成分进行分析，得到了种子不同部位（胚乳、糊粉层、外层)的成分差异1，然而却并未定量分析出各组分的含量差异。邹小波等利用近红外高光谱图像对黄瓜叶片色素(叶绿素a，b，-胡萝下素)含量进行预测，所有建模方法得到的预测集相关系数尺。均小于 0.853}，汤旭光等将小波分析引人高光谱数据特征量提取，用于估算大豆叶绿素含量，其反演模型预测R。最高仅为
收稿日期：2015-04-20，修订日期：2015-08-11
基金项目：国家"十二五"科技支撑计划项目（2014BAD04B04)资助
DOI: 10. 3964/j. issn, 10000593(2016)11-3572-06
0.776。由此可见，传统的光谱学方法更多的是应用于果蔬定性分类或分级，在定量分析上总体精度还有待提升。面高光谱虽然可以进行定量，然而光谱信息十分庞大，波段数量多，相比波段相对确定的拉受光谱，其对数据筛选要求高，这也是其预测模型精度未能进一步提升的原因之一。
拉受光谱是以拉受效应为基础建立起来的分子结构表征技术，其信号来源于分子的振动和转动，因此可以很便捷地找到特定物质的频移波段[13]，相比于其他光谱学繁杂的特征波段提取有巨大的优势。其分析方法不需要对样品进行前处理，也没有样品的制备过程，避免了一些误差的产生，并且具有在分析过程中操作简使，测定时间短，灵敏度高等优点。Schulz，Baranska和Baranski介绍了FT-Raman在现场检测植物组织内类胡萝下素上具有其他方法无法企及的优规性，可以检测到HPLC无法分辨的类胡萝卜素的顺反异构体[3)。
在国内利用拉曼光谱检测活体植物内的有机化合物的研究鲜有报道，本文通过拉曼光谱对枇杷果实进行分析，结合高效液相色谱数据，建立枇杷果实中的3胡萝下素的预测模型，实现3胡萝卜素的定量检测。
实验部分 1
1.1材料与仪器
实验中采用的枇杷果实样本为杭州塘栖“红毛丫头”，样
作者简介：王涛，1992年生，浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士研究生
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