本發(fā)明涉及一種植物色素的檢測(cè)方法，尤其是一種辣椒干色價(jià)的近紅外測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的辣椒產(chǎn)業(yè)是以直接食用為目的的，隨著辣椒產(chǎn)業(yè)的做大，辣椒深加工技術(shù)也越來(lái)越成熟。現(xiàn)代的辣椒深加工產(chǎn)業(yè)逐漸形成兩極分化，一方面是追求辣椒的調(diào)味作用，另一方面是追求辣椒中色素的著色功能。辣椒干是當(dāng)前天然色素行業(yè)的重要原料，其產(chǎn)品辣椒紅色素在食品、飼料、保健品等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。辣椒干的色價(jià)是評(píng)價(jià)辣椒中色素含量高低的唯一指標(biāo)，是其收購(gòu)定價(jià)的主要依據(jù)。美國(guó)香料貿(mào)易協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，A級(jí)辣椒色素含量應(yīng)達(dá)到240SATA以上，B級(jí)為140～200SATA，C級(jí)為70～140SATA。GB1886.34-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑辣椒紅》中規(guī)定了辣椒提取物中辣椒紅的色價(jià)測(cè)定方法。傳統(tǒng)的辣椒干色價(jià)測(cè)定方法使用丙酮溶劑，對(duì)操作人員的傷害較大，且需要萃取2h，整個(gè)檢測(cè)周期長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)小時(shí)，效率較低。隨著商業(yè)活動(dòng)頻率的增加，傳統(tǒng)方法已經(jīng)不適于大批量樣品的高效和快速測(cè)定，因此需要建立一種快速、準(zhǔn)確和安全的辣椒色價(jià)檢測(cè)方法，為辣椒色價(jià)的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。近年來(lái)，近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品、中藥等質(zhì)量分析方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)有相關(guān)辣椒中辣度的研究報(bào)道，但在辣椒色價(jià)方面的應(yīng)用卻沒(méi)有研究，尤其是以粉碎、篩分分級(jí)后的辣椒粉為原料，進(jìn)行近紅外檢測(cè)的研究鮮有報(bào)道；同時(shí)，由于辣椒干中的色素含量一般在10%以內(nèi)，辣椒籽和辣椒皮的近紅外光譜又有明顯差異，單靠常規(guī)的近紅外掃描技術(shù)根本無(wú)法達(dá)到準(zhǔn)確掃描的效果。因此，建立一種辣椒干色價(jià)的近紅外測(cè)定方法，對(duì)于以辣椒著色為目的辣椒深加工產(chǎn)業(yè)具有重要的意義，能夠?qū)υ摦a(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種快速、準(zhǔn)確的辣椒干色價(jià)的近紅外測(cè)定方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的方法步驟為：（1）選取具有代表性的辣椒干樣品作為辣椒干樣本；（2）將辣椒干樣本切段、烘干，用超微粉磨粉碎后篩分，得到細(xì)辣椒粉和粗辣椒粉，分別稱重；（3）用近紅外光譜儀分別掃描細(xì)辣椒粉和粗辣椒粉，得到兩部分辣椒粉的光譜信息；（4）用化學(xué)法分別測(cè)定細(xì)辣椒粉和粗辣椒粉的色價(jià)，通過(guò)各自重量的加權(quán)平均，計(jì)算得到辣椒干樣本的色價(jià)；（5）對(duì)光譜信息進(jìn)行預(yù)處理，提取校正集樣本光譜的特征信息數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟（4）所得辣椒干樣本的色價(jià)，建立不低于200組的辣椒干色價(jià)的光譜校正模型；（6）將待測(cè)樣品按照步驟（2）、（3）進(jìn)行處理和近紅外光譜掃描，掃描圖譜經(jīng)預(yù)處理，提取特征信息輸入該校正模型，即可通過(guò)加權(quán)平均得到辣椒干的色價(jià)。本發(fā)明所述步驟（1）中，辣椒品種為新疆甜椒、新疆線椒、黃辣椒、金塔、美國(guó)紅、望都紅、印度特佳和/或河南朝天椒。本發(fā)明所述步驟（2）中，烘干溫度為40～50℃，烘干后的水分含量為7wt%～15wt%。所述步驟（2）中，超微粉磨轉(zhuǎn)速不低于5000轉(zhuǎn)/分鐘，磨體溫度維持在40℃及以下。所述步驟（2）中，過(guò)120目篩進(jìn)行篩分。本發(fā)明所述步驟（3）中，近紅外光譜掃描范圍為4300～9000cm-1，掃描方式為連續(xù)波長(zhǎng)近紅外掃描，采集方式為積分球漫反射。本發(fā)明所述步驟（5）和（6）中，預(yù)處理的方法均為MSC，S-G平滑方法和/或二階求導(dǎo)方法。本發(fā)明所述步驟（5）中，采用偏最小二乘法建立光譜校正模型，PLS/PCR因子個(gè)數(shù)為13。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明具有分析速度快、效率高、成本低和準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，且不使用任何化學(xué)試劑，是一種綠色環(huán)保的檢測(cè)方法，對(duì)于快速評(píng)價(jià)辣椒干的色價(jià)具有極為重要的意義。本發(fā)明采用多種具有代表性的辣椒品種，色價(jià)范圍寬，使模型有很好的適用性。本發(fā)明烘干時(shí)溫度控制在40～50℃可以保證辣椒干的色價(jià)在烘干過(guò)程中不受到損失，且能較快的烘干。同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，烘干到7～15%水分的辣椒在經(jīng)過(guò)超微粉碎時(shí)，辣椒皮和辣椒籽在粒度分布上有著明顯差異，辣椒皮較干較脆，絕大部分能通過(guò)120目，而辣椒籽含油、略粘，絕大部分無(wú)法透過(guò)120目；由此將其分成兩部分分別掃描，可以保障兩類光譜信息的高度一致性、可重現(xiàn)性，只要做好重量的加權(quán)平均，檢測(cè)效果即可達(dá)到最優(yōu)。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是未經(jīng)預(yù)處理的辣椒干樣本光譜圖；圖2是辣椒干樣本的主成分分析press圖；圖3是校正集和驗(yàn)證集的實(shí)際值和計(jì)算值的關(guān)系散點(diǎn)圖。具體實(shí)施方式下述實(shí)施例每步驟的數(shù)據(jù)處理化學(xué)計(jì)量軟件TQAnalyst7.1中完成。實(shí)施例1－20：本辣椒干色價(jià)的近紅外測(cè)定方法采用下述具體工藝。（1）選取具有代表性的、符合辣椒群體的常態(tài)分布規(guī)律辣椒干樣品作為辣椒干樣本，辣椒品種為新疆甜椒、新疆線椒、黃辣椒、金塔、美國(guó)紅、望都紅、印度特佳和河南朝天椒，色價(jià)范圍為2～26；辣椒干樣品不低于200組。（2）將辣椒干樣本切段后，置于40～50℃烘箱中烘干，干燥至水分達(dá)到7%～15%，用超微粉磨粉碎；超微粉磨的粉碎參數(shù)為設(shè)備轉(zhuǎn)速不低于5000轉(zhuǎn)/分鐘，粉碎期間對(duì)磨體外部持續(xù)通25℃以下的冷卻水，保證磨體溫度維持在40℃及以下；用120目不銹鋼鋼網(wǎng)篩進(jìn)行篩分，得到篩下的細(xì)辣椒粉和篩上的粗辣椒粉。（3）在25℃下開(kāi)啟近紅外光譜儀預(yù)熱30min，分別取細(xì)辣椒粉和粗辣椒粉20g樣品放于旋轉(zhuǎn)樣品杯中；采用連續(xù)波長(zhǎng)近紅外掃描中的漫反射模式采集光譜，掃描范圍為4300～9000cm-1，分辨率16cm-1，采集樣品的吸收光譜；為了克服樣品粒度差異引起的光譜漂移，減少誤差，每個(gè)樣品重復(fù)裝樣至少3次，得到圖1所示的校正集樣本光譜，將該校正集樣本光譜的計(jì)算平均值存于計(jì)算機(jī)軟件中，備下一步構(gòu)建色價(jià)校正模型使用。（4）用分光光光度計(jì)對(duì)上述細(xì)辣椒粉和粗辣椒粉分別按照化學(xué)法進(jìn)行檢測(cè)，記錄檢測(cè)結(jié)果；化學(xué)法檢測(cè)工藝為：稱取細(xì)辣椒粉（粗辣椒粉）樣品1.0g左右至于100mL容量瓶中，加入丙酮到刻度線下2cm，于25℃條件下避光靜置萃取1.5h，用丙酮定容搖勻，再靜置0.5h；將上清液用丙酮稀釋一定的倍數(shù)，用分光光度計(jì)在460nm波長(zhǎng)處，以丙酮為參比液，于1cm比色皿中測(cè)定其吸光度。（5）近紅外光譜預(yù)處理：采用多元散射校正方法（MSC）、S-G平滑方法和二階導(dǎo)數(shù)對(duì)步驟（3）得到的校正集樣本光譜進(jìn)行預(yù)處理；結(jié)合處理后的圖譜信息與步驟（4）的化學(xué)檢測(cè)值，按照最小二乘法建立光譜校正模型；校正集和驗(yàn)證集的實(shí)際值和計(jì)算值的關(guān)系散點(diǎn)圖見(jiàn)圖3。（6）模型的驗(yàn)證：取大量已知色價(jià)的辣椒干樣品，檢驗(yàn)校正模型，重復(fù)步驟（2）、（3）后，利用步驟（5）光譜校正模型得到已知色價(jià)的辣椒干樣品中色價(jià)的計(jì)算值，計(jì)算計(jì)算值與實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)（Corr，Coeff）和方差（RMSEC），評(píng)價(jià)步驟（5）所得校正模型的可靠性，驗(yàn)證相關(guān)曲線見(jiàn)圖2。（7）待測(cè)樣品的分析：選取20個(gè)待測(cè)辣椒干樣品重復(fù)步驟（2）和（3），將步驟（3）所得特征信息數(shù)據(jù)輸入步驟（5）所得光譜校正模型中，通過(guò)重量加權(quán)平均計(jì)算，得到20個(gè)待測(cè)辣椒干樣品中色價(jià)的模型預(yù)測(cè)值，該辣椒干色價(jià)的模型預(yù)測(cè)值與化學(xué)測(cè)定值的比較見(jiàn)表1。表1：待測(cè)樣品的模型預(yù)測(cè)值與化學(xué)測(cè)定值批號(hào)模型預(yù)測(cè)值化學(xué)測(cè)定值差值偏差/%117.5317.66-0.13-0.7218.3118.84-0.53-2.8318.3818.66-0.28-1.5416.8916.40.493.0510.3610.54-0.18-1.7618.6918.420.271.5713.1413.48-0.34-2.5811.6311.91-0.28-2.4916.8517.15-0.3-1.71018.0618.39-0.33-1.81118.8219.09-0.27-1.41216.1916.3-0.11-0.71318.5118.380.130.71416.3216.190.130.81517.9317.680.251.41616.1415.790.352.21716.3616.080.281.71814.3714.260.110.81918.6918.420.271.52014.2514.2500.0（8）用成對(duì)t檢驗(yàn)的方法檢驗(yàn)本方法與步驟（4）所述化學(xué)法之間有無(wú)顯著差異：對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行成對(duì)T檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果T=0.719.當(dāng)T>0.05可以認(rèn)為采用近紅與化學(xué)檢測(cè)法結(jié)果無(wú)顯著差異，因此本方法的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3