近紅外高光譜相機(jī)是一種通過將拍攝對象的近紅外反射光譜進(jìn)行分析，來獲得物質(zhì)成分信息的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，近紅外高光譜相機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于植物品種鑒定、成分分析等方面。

近紅外高光譜相機(jī)測定花生種子及花生油中油酸和亞油酸含量的應(yīng)用

1. 測定花生種子中油酸和亞油酸含量

通過將近紅外高光譜相機(jī)對花生種子進(jìn)行掃描，可以得到其近紅外光譜圖。通過對這些光譜圖進(jìn)行分析，可以建立油酸和亞油酸含量與近紅外光譜圖之間的定量關(guān)系模型。對新鮮的花生種子進(jìn)行近紅外光譜掃描，通過這個模型來計(jì)算出花生種子中油酸和亞油酸的含量。這種方法具有快速、準(zhǔn)確、無創(chuàng)、不破壞的特點(diǎn)，可以在種子生長和收獲過程中進(jìn)行花生種子的質(zhì)量檢測。

2.測定花生油中油酸和亞油酸含量

近紅外高光譜相機(jī)也可以用于測定花生油中油酸和亞油酸的含量。通過對不同質(zhì)量的花生油進(jìn)行近紅外光譜掃描，可以獲取其近紅外光譜圖，并建立含量與光譜圖之間的關(guān)系模型。在生產(chǎn)過程中，只需要將需要測定的花生油樣品放入測定儀器中進(jìn)行掃描，就可以通過模型計(jì)算出油酸和亞油酸的含量。這種方法不僅準(zhǔn)確，而且非常適合工業(yè)化生產(chǎn)，可以用于檢測花生油的質(zhì)量和成分，并對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

近紅外高光譜相機(jī)測定花生種子及花生油中油酸和亞油酸含量

? ? ? ?本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用廣州保來發(fā)儀器有限公司產(chǎn)品SP130M近紅外高光譜相機(jī)進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

? ? ? ?本研究的目的在于測定不同品種花生仁和花生油中油酸和亞油酸的含量。食用油的營養(yǎng)很大程度上取決于脂肪酸的含量，而在不同植物品種的油中脂肪酸的含量差別很大。花生油是一種很好的油酸和亞油酸的來源，通常被稱為“經(jīng)濟(jì)型”橄欖油。近年來，花生已廣泛種植于世界大多數(shù)熱帶和亞熱帶地區(qū)的國家，其中中國花生產(chǎn)量最大。花生在不同的領(lǐng)域，包括健康、食品、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)都是非常重要的。花生是高營養(yǎng)的食物，它的消費(fèi)量一直與降低患冠心病風(fēng)險水平有直接的關(guān)系。花生的營養(yǎng)價值主要?dú)w因于高含量的不飽和脂肪酸，比如油酸(o9)和亞油酸(o6)。不飽和脂肪酸的存在可以提高血液中高密度脂蛋白、降低低密度脂蛋白(省質(zhì)膽固醇)的水平，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防疾病(心臟病、糖尿病和癌癥)、調(diào)節(jié)體重、降低血糖、血壓的作用。

? ? ? ?研究表明光譜檢測技術(shù)可以實(shí)時測定食品中的組分(如油酸、亞油酸)，采用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)測食品質(zhì)量安全并建立控制體系，這滿足了消費(fèi)者對食品健康品質(zhì)的日益關(guān)注。采用適宜、高效的光譜技術(shù)需要考慮不同技術(shù)的差異性。例如，在花生仁檢測中，與 NIR 方法相比，高光譜成像呈現(xiàn)出更多的信息。由于高光譜成像能夠獲得光譜和空間數(shù)據(jù)，采用少量的檢測樣品能夠預(yù)測油酸和亞油酸的含量，油酸和亞油酸含量分別為18.8~20.2mg/100g和15~18mg/100g。傳統(tǒng)的近紅外光譜(NIRS)不能提供食品組分(油酸和亞油酸的脂肪酸)空間信息，而高光譜成像可以檢測組分的三維信息，從而得到全面結(jié)果。此外，研究結(jié)果表明三種光譜技術(shù)在最適波長檢測同一脂肪酸含量相關(guān)性較差。

近紅外高光譜相機(jī)作為一種無創(chuàng)、可靠的分析技術(shù)，未來有望在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。