甘薯(俗称红薯)是一种重要的块根类粮食作物,富含淀粉及其他糖类、膳食纤维、黄酮类化合物、多酚类化合物等多种营养和生物活性成分,具有良好的保健功效。随着生活物资的不断丰富和生活品质的逐步提高,消费者越来越注重健康饮食,甘薯品质的优劣日益受到关注。甘薯品质一般涉及水分含量、淀粉含量、还原糖含量、重金属是否超标以及是否存在掺假等方面。目前用于甘薯品质检测的常规方法有高效液相色谱法、比色法、直接蒸馏法等。这些方法虽然可以对甘薯组分含量进行精确测定,但操作复杂、对样品有一定程度的破坏作用,且在多组分同时检测方面仍存在局限性,无法满足甘薯品质的现场实时快速检测需求。甘薯品质的优劣直接影响其产品质量、分类分级及经济价值。快速、高效的检测技术在保障甘薯品质和安全方面可发挥重要作用。
鉴于此,作者团队开展了基于光谱图像多源信息技术的快速无损检测甘薯品质的研究,通过开发先进的人工智能算法,挖掘光谱信息、图像信息与不同品种甘薯的水分、灰分、蛋白质、淀粉、还原糖、维生素C、膳食纤维之间的定性和定量关系,构建高精度、高稳定性的品质评价模型,为进一步开发智能化快速装备提供理论支撑和数据参考,为甘薯产业的发展提供重要的技术支持和保障。
作为农产品质量控制领域的学术著作,本书适合从事食品分析与检测、仪器分析、光谱学分析等方向的科研人员、企业研发人员阅读,也可作为食品科学与工程专业的高校教师和学生的参考书。本书由河南科技学院的何鸿举(撰写15万字)、王玉玲(撰写5万字)、乔红(撰写1万字)、欧行奇(撰写1万字)。
何鸿举，博士，副教授，硕导。国家科技专家库专家。研究农产品（含甘薯）无损快检与高值化利用。主持或参与国家级、省部级项目多项，发表论文30余篇，主编专著4部，获省部级一等奖。任多个国际SCI期刊编委。
王玉玲，博士，讲师。研究作物栽培与育种，培育小麦、甘薯新品种（百薯2号），获省科技进步一等奖。
乔红。长期从事小麦、甘薯育种研究。核心参与选育小麦（百农207）和甘薯新品种。
欧行奇，二级教授，硕导。国务院特殊津贴专家、中原学者。主持培育百农207小麦及百薯1号等甘薯品种，获国家科技进步一等奖等。
第一章 甘薯及其品质评价方法
一、甘薯生产简况
二、甘薯品质
三、甘薯新品种
四、甘薯品质评价技术
五、光谱图像信息挖掘技术的应用价值
第二章 现代光谱图像技术
一、近红外光谱技术
二、高光谱成像技术
三、光谱预处理
四、光谱变量筛选
五、模型构建
第三章 甘薯水分和灰分快速评价
一、材料与方法
二、水分和灰分参考值测定
三、全波段模型构建与特征分析
四、最优波长筛选与简化模型构建
五、模型稳健性统计验证与可视化展示
第四章 甘薯蛋白质快速评价
一、材料与方法
二、蛋白质参考值测定 基于光谱图像信息挖掘快速无损评价甘薯品质
三、全波段模型构建与特性分析
四、最优波长筛选与简化模型构建
五、模型稳健性统计验证与可视化展示
第五章 甘薯淀粉快速评价
一、材料与方法
二、高光谱成像技术评价淀粉含量
三、近红外光谱技术评价淀粉含量
第六章 甘薯直链/支链淀粉快速评价
一、材料与方法
二、高光谱成像技术评价直链淀粉含量
三、采用高光谱成像技术进行支链淀粉快速评价
第七章 甘薯还原糖快速评价
一、材料与方法
二、高光谱成像技术评价还原糖含量
三、近红外光谱技术评价还原糖含量
第八章 甘薯维生素C快速评价
一、材料与方法
二、维生素C参考值测定
三、全波段模型构建与特征分析
四、最优波长筛选与简化模型构建
五、模型稳健性统计验证与可视化展示
第九章 甘薯膳食纤维快速评价
一、材料与方法
二、膳食纤维组分参考值测定
三、全波段模型构建与特征分析
四、最优波长筛选与简化模型构建
五、模型稳健性统计验证目录
第十章 光谱图像技术评价甘薯品质应用与展望
一、光谱图像技术产业化应用瓶颈
二、研究展望
参考文献
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