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基于生物光子的小麦新陈度快速无损检测

2021-07-14巩跃洪杨铁军梁义涛葛宏义

光谱学与光谱分析 2021年7期

巩跃洪, 杨铁军, 梁义涛,3, 葛宏义,3

1. 河南工业大学信息科学与工程学院, 河南 郑州 450001

2. 河南工业大学人工智能与大数据学院, 河南 郑州 450001

3. 河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室, 河南 郑州 450001

引 言

对生物光子的研究可追溯到1923年, 俄罗斯生物学家Gurwitsch[1]利用生物探测器对洋葱头根部进行试验时, 发现洋葱细胞在快速分裂时能产生微弱的光, 这种光可以刺激其他细胞加速分裂。 进入21世纪, 随着弱光探测技术和时间序列分析理论的进步, 生物光子技术已经逐步渗入到众多领域[2-4], 尤其是在粮食品质分析中取得了很大的进展[5-7]。

收获后的小麦在正常存储过程中, 小麦籽粒生理活性减慢, 有些籽粒甚至处于休眠状态。 随着储藏时间的延长, 小麦籽粒内部各种酶的活性减弱, 自身呼吸强度降低, 原生质胶体结构松弛, 小麦籽粒的物理和化学状态发生改变, 导致食用品质变劣, 这一系列复杂的过程称为小麦陈化。 小麦陈化的过程(本文称之为小麦新陈度变化的过程), 既是小麦本身的生理变化, 又是生化变化, 这些变化是直接导致小麦加工品质、 食用品质、 麦粉理化特性, 以及面团流变学特性等劣变的内因。 因此新陈度是判定小麦品质的重要指标之一。

目前检测小麦新陈度的方法可分为两大类: 物理检测方法[8-9]和生物化学检测方法[10-11]。 在物理检测方法中, 主要包括: 感官判定法、 电子鼻技术、 太赫兹技术、 近红外光谱技术、 拉曼光谱技术等。 其中感官判定法主要依赖检测者的主观经验, 误差较大且检测结果一般因人而异, 因此该方法只适合作小麦新陈度的辅助鉴定方法。……

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