利用近紅外光譜法分析麥芽β-葡聚糖和氮含量.pdf

1、麥芽的β-葡聚糖和含氮量是反應(yīng)麥芽溶解狀況的重要指標(biāo)。但現(xiàn)有的化學(xué)分析法由于操作步驟繁瑣，時(shí)間長，往往無法及時(shí)、全面地評價(jià)麥芽質(zhì)量。本研究利用近紅外光譜法，通過改進(jìn)模型，能夠快速、準(zhǔn)確地測定麥芽中的β-葡聚糖、總氮和可溶性氮含量。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴比較酶法和剛果紅法測定麥芽中的β-葡聚糖含量，發(fā)現(xiàn)酶法測定結(jié)果由于準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性優(yōu)于剛果紅法，被確定作為近紅外模型的手工測定比對方法。
　　 ⑵利用偏最小二乘法建立了近紅

2、外定量分析麥芽中β-葡聚糖含量的數(shù)學(xué)模型，內(nèi)部交叉驗(yàn)證預(yù)測值和理論值的決定系數(shù)為0.8275，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差為0.06。60個(gè)麥芽樣品的化學(xué)測定值與近紅外預(yù)測值之間的R2達(dá)到0.827，說明建立的近紅外模型能較準(zhǔn)確預(yù)測麥芽的β-葡聚糖含量，有利于在生產(chǎn)過程中對麥芽β-葡聚糖的分級控制。
　　 ⑶以凱氏定氮結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)值，發(fā)現(xiàn)近紅外光譜預(yù)測麥芽的總氮含量時(shí)準(zhǔn)確性很高。但是，近紅外光譜法預(yù)測麥芽可溶性氮含量的結(jié)果與凱氏定氮值幾乎沒有相關(guān)性

3、，即近紅外光譜法的準(zhǔn)確性太低，無法對麥芽的可溶性氮含量進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測。
　　 ⑶為改進(jìn)麥芽可溶性氮含量近紅外測定應(yīng)用模型的準(zhǔn)確性和適用性，對定標(biāo)樣品的覆蓋范圍、定標(biāo)樣品的預(yù)處理方式、樣品溫度、樣品色度和裝樣條件等影響近紅外測試準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)影響近紅外測定麥芽可溶性氮含量準(zhǔn)確性的主要因素是樣品預(yù)處理方式:而定標(biāo)樣品的覆蓋范圍、樣品溫度和裝樣條件對近紅外預(yù)測麥芽可溶性氮含量的準(zhǔn)確性也有一定影響，但程度不大；樣品色度對預(yù)測結(jié)

4、果無影響。
　　 ⑷改進(jìn)后的模型采用覆蓋范圍較廣的樣品集作為定標(biāo)集，麥芽先進(jìn)行協(xié)定糖化得到麥汁后再建立模型。裝樣時(shí)盡量減少氣泡的產(chǎn)生，控制樣品溫度在21-25℃，定標(biāo)模型的RSQ和1-VR分別為0.983和0.9713，說明模型的相關(guān)性極高，利用近紅外測定麥芽可溶性氮含量時(shí)穩(wěn)定性較好。改進(jìn)后的NIR模型對預(yù)測集樣品的預(yù)測結(jié)果與凱氏定氮法的測定結(jié)果相關(guān)性極高(R2為0.9447)，說明改進(jìn)模型后，NIR完全可以替代傳統(tǒng)方法，快速準(zhǔn)