【摘要】：黑木耳是我國(guó)常見(jiàn)的一種食用菌,富含多種營(yíng)養(yǎng)成分,深受廣大群眾的喜愛(ài)。近年來(lái),隨著對(duì)黑木耳有效成分的進(jìn)一步分析,圍繞黑木耳多糖(APP)的研究倍受科研人員的關(guān)注。作為黑木耳中的高純度多糖提取物,黑木耳多糖具有抗老化、抗致癌因子(以及腫瘤)、抗凝血,降低血脂、血糖等功效,具有深厚的藥用開(kāi)發(fā)潛力。傳統(tǒng)的黑木耳多糖檢測(cè)多采用化學(xué)提取的方法,但化學(xué)試劑總會(huì)腐蝕樣品,無(wú)法準(zhǔn)確反映成分信息,并且操作復(fù)雜,檢測(cè)周期長(zhǎng)。為了適應(yīng)高效率的工業(yè)生產(chǎn),就需要一種快速、準(zhǔn)確,安全的黑木耳多糖品質(zhì)分類技術(shù)。近紅外光譜分析技術(shù)(Near Infrared Spectrometry,NIR)作為一種不需復(fù)雜前期處理、等待時(shí)間短、無(wú)污染的分析檢測(cè)技術(shù),正在被人們?cè)絹?lái)越多地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品及食品品質(zhì)檢測(cè)的領(lǐng)域中。對(duì)于不同種類黑木耳的近紅外光譜來(lái)說(shuō),在相同的波形頻率下的吸收頻率不盡相同,通過(guò)比較近紅外光譜相同頻率下的波值大小,可以得到對(duì)應(yīng)樣本的多糖含量多少,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)損檢測(cè)的目的。支持向量機(jī)(Support Vector Machine,SVM)作為一種優(yōu)秀的仿真建模方法,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泛化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已被人們應(yīng)用于文字識(shí)別、圖像分類、生物化學(xué)成分分析等。但其中SVM的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)分類和識(shí)別的效果影響較大,且由于參數(shù)選擇方面的研究尚未成熟,導(dǎo)致模型的識(shí)別和分類經(jīng)常出現(xiàn)準(zhǔn)確度不高的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本文采用遺傳算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)并建立支持向量機(jī)模型。首先對(duì)不同季節(jié)、不同栽培方式的東北黑木耳樣本進(jìn)行多糖成分無(wú)損檢測(cè),采用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換(Standard Normal Variate Tranformation,SNV)+S-G 平滑對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,消除光譜漂移、表面散射和噪聲的影響;然后通過(guò)連續(xù)投影(Successive Projections Algorithm,SPA)對(duì)特征波長(zhǎng)進(jìn)行提取,可以降低不相關(guān)變量對(duì)分類效果的影響,并提取的光譜特征構(gòu)建支持向量機(jī)模型;最后通過(guò)遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)對(duì)核函數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明,基于GA優(yōu)化的SVM模型的分類準(zhǔn)確率為97.5%,精確率為95.6%,召回率為100%,F1-score為0.974,AUC為0.941。試驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期目標(biāo),說(shuō)明GA-SVM模型對(duì)黑木耳多糖含量能夠在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行分類測(cè)量。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS219;TP18
【圖文】：

以是樺木、山核桃樹(shù)、櫻桃樹(shù)、楓香樹(shù)、獼猴桃樹(shù)，再將原木鋸成長(zhǎng)一米左右的段木，逡逑將木耳菌絲直接接種到段木上進(jìn)行栽培［２］；袋料栽培則是用鋸末、豆秸、棉籽殼、甘蔗逡逑渣、苞谷芯和稻糠等做成袋料進(jìn)行木耳栽培［３］，圖１－１分別為兩種黑木耳的兩種栽培方逡逑ｍｍ逡逑（ａ）段木栽培邐（ｂ）袋料栽培逡逑圖１－１人工栽培黑木耳方法逡逑黑木耳多糖作為黑木耳中重要的功能性提取物，具有抗氧化、抗血凝、抗腫瘤和降逡逑血脂、血糖等多種藥理作用［４］。目前，我國(guó)常見(jiàn)的對(duì)黑木耳多糖成分的提取方法主要有逡逑熱浸提法、堿液浸提法等化學(xué)手段，通過(guò)對(duì)樣品的離析，判斷黑木耳所含多糖的品質(zhì)逡逑６］。但各種化學(xué)提取方法總是改變樣品，樣品中所含成分的化學(xué)信息無(wú)法準(zhǔn)確反映，操逡逑作復(fù)雜，檢測(cè)速度慢。作為一種無(wú)前處理、無(wú)需等待，無(wú)污染的分析檢測(cè)技術(shù)，近紅外逡逑光譜技術(shù)正在越來(lái)越多的被人們應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品及食品品質(zhì)的檢測(cè)中［７４］。在近紅外光譜逡逑－１－逡逑

好的效果［１７“８］；在飲料工業(yè)中，研宄人員通過(guò)鑒定飲料中雜質(zhì)的含量，實(shí)現(xiàn)飲料的實(shí)逡逑時(shí)把關(guān)監(jiān)測(cè)［１９］。在乳制品領(lǐng)域，日本研宄人員創(chuàng)新地開(kāi)發(fā)了實(shí)時(shí)的牛奶品質(zhì)近紅外檢測(cè)逡逑系統(tǒng)如圖１－２所示在酒精檢測(cè)領(lǐng)域中，郭海霞等人基于近紅外光譜技術(shù)，并利用主逡逑成分分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了邋１００％對(duì)葡萄酒種類的鑒定［２１］。除此之外，近紅外檢測(cè)技術(shù)逡逑還在食用油類別鑒定，土壤所含成分分析，調(diào)料所含成分的含量，以及農(nóng)藥中有效成分逡逑含量的檢測(cè)等方面有所建樹(shù)［２２］。隨著近紅外光譜技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各行業(yè)己研宄出許多逡逑相應(yīng)的工業(yè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)，如牛奶品質(zhì)近紅外檢測(cè)裝置。逡逑－２－逡逑

頻吸收甚至合頻吸收，其吸收強(qiáng)度則由振動(dòng)的非簡(jiǎn)諧性度決定。逡逑通過(guò)理解各種振動(dòng)形式，有利于掌握各種典型的紅外光譜圖，對(duì)準(zhǔn)確快速解析近紅逡逑外光譜圖具有重要意義，本文以亞甲基（ＣＨ２）為例進(jìn)行振動(dòng)形式的分析，圖２－１為亞逡逑甲基的六種振動(dòng)模式。逡逑對(duì)稱伸縮振動(dòng)邐不對(duì)稱伸縮振動(dòng)逡逑亞甲基的伸縮振動(dòng)逡逑／邋＼邋／邋＼邋／邋＼邋，逡逑剪式振動(dòng)邐面內(nèi)搖擺邐面外搖擺邐扭曲變形逡逑面內(nèi)彎曲振動(dòng)邐面外彎曲振動(dòng)逡逑圖２－１亞甲基的六種振動(dòng)模式逡逑－８－逡逑

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本文編號(hào)：2798318