Articolo metodologico

Costruzione di modelli per la previsione non distruttivo di principio Contenuti di mirtilli mediante spettroscopia nel vicino infrarosso Sulla base di HPLC Misure

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DOI:

10.3791/53981

28 giugno 2016

In questo articolo

Sommario

Presentiamo qui un protocollo per costruire e convalidare modelli per la previsione non distruttiva dello zucchero totale, dell'acido organico totale e del contenuto totale di antociani nei singoli mirtilli mediante spettroscopia nel vicino infrarosso.

Abstract

La previsione non distruttiva del contenuto degli ingredienti dei prodotti agricoli è utile per spedire e vendere i prodotti con qualità garantite. Qui, la spettroscopia nel vicino infrarosso viene utilizzata per prevedere in modo non distruttivo lo zucchero totale, l'acido organico totale e il contenuto totale di antociani in ogni mirtillo. La tecnica dovrebbe consentire la selezione di soli deliziosi mirtilli da tutti quelli raccolti. Gli spettri di assorbimento nel vicino infrarosso dei mirtilli sono misurati con la modalità di riflettanza diffusa nelle posizioni non sul calice. Il contenuto degli ingredienti di un mirtillo determinato mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni viene utilizzato per costruire modelli per prevedere il contenuto degli ingredienti dagli spettri osservati. La regressione parziale dei minimi quadrati viene utilizzata per la costruzione dei modelli. È necessario selezionare correttamente i pretrattamenti per gli spettri osservati e le regioni di lunghezza d'onda degli spettri utilizzati per le analisi. Le convalide sono necessarie per i modelli costruiti per confermare che il contenuto degli ingredienti è previsto con precisione pratica. Qui presentiamo un protocollo per costruire e convalidare i modelli per la previsione non distruttiva del contenuto degli ingredienti nei mirtilli mediante spettroscopia nel vicino infrarosso.

Introduzione

Spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) è ampiamente applicato come una tecnica non distruttiva per analizzare il contenuto di frutta e verdura di vario genere. 1,2 distruttivo analisi mediante spettroscopia NIR consentire la spedizione di solo frutta e verdura deliziosi con qualità garantita. spettroscopia NIR è già stato applicato a arancia, mela, melone, ciliegia, kiwi, mango, papaya, pesca e così via per conoscere il loro Brix che corrisponde al contenuto totale di zuccheri, acidità, TSC (solidi totali contenuti), e così via . Recentemente, abbiamo riportato l'applicazione della spettroscopia NIR per la valutazione della qualità di mirtilli.

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Protocollo

1. Raccolta dei campioni

  1. Decidere quali cultivar sarà incluso nel target del modello di calibrazione.
  2. Raccogliere il numero sufficiente e vari tipi di mirtilli campioni delle cultivar di destinazione.
    1. Raccogliere preferibilmente 100 mirtilli per la costruzione del modello di calibrazione, e almeno 10 per la validazione del modello costruito. Al fine di costruire modelli robusti, raccogliere campioni di vario tipo, cioè con i vari colori, dimensioni, e in diverse condizioni di maturazione.
  3. Pesare ogni mirtillo. Nota: I pesi misurati siano utilizzati per il calcolo del contenuto percentuale di ingredienti di og....

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Risultati

La figura 2 mostra un esempio di un insieme di spettri NIR assorbimento di mirtilli dove spettri di 70 mirtilli sono presenti simultaneamente. Dal momento che le bande sicuramente assegnabili a zuccheri, acidi organici, o antocianine non vengono osservate negli spettri NIR, la legge tradizionale di Lambert-Beer non è applicabile per quantificare il contenuto degli ingredienti. Pertanto, la costruzione di modelli per la previsione dei contenuti ingrediente è necessario. <.......

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Discussione

Alcuni ulteriori commenti sul protocollo sono descritte qui. In primo luogo, nel passo 1.1, è menzionato per decidere le cultivar incluse nel bersaglio. Anche se è possibile costruire modelli che coprono mirtilli da molte cultivar o senza specificare cultivar, le precisioni pronostici con i modelli sono a volte molto inferiori a quelli con i modelli per una singola cultivar e per le cultivar limitate. Va inoltre notato che i modelli di calibrazione devono essere costruiti per i mirtilli da ogni sito di produzione per ot.......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato parzialmente supportato dal progetto "A Scheme to Revitalize Agriculture and Fisheries in Disaster Area through Deploying Highly Advanced Technology" del Ministero dell'Agricoltura, delle Foreste e della Pesca, Giappone.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Spettrofotometro FT-NIRBruker Optics GmbHMPA 
Cromatografia liquida ad alte prestazioniShimadzu Corporation228-45041-91, 228-45000-31, 228-45018-31Per analisi
223-04500-31, 228-45010-31, 228-45095-31Rivelatore dell'indice di rifrazione
Cromatografia liquida ad alte prestazioniShimadzu Corporation228-45041-91, 228-45003-31, 228-45000-31Per analisi
228-45018-31, 228-45010-31, 223-04500-31Rivelatore ultravioletto-visibile
Cromatografia liquida ad alte prestazioniShimadzu Corporation228-45041-91, 228-45018-31, 228-45000-31Per analisi
228-45012-31, 228-45119-31, 228-45005-31Rivelatore di array di fotodiodi
228-45009-31
di pHMettler-Toledo30019028S220, Compensazione automatica della temperatura
Apparecchiature per il trattamento dell'acqua ultrapuraORGANO CorporationORG-ULXXXM1; PRA-0015-0V0PURELAB ultra; Congelatori biomedicali PURELITE
 SANYO2-6780-01MDF-U338
Congelatore a bassissima temperaturaPanasonic healthcare Co., Ltd.KM-DU73Y1-80 C
Liofilizzatore sottovuotoIWAKI GLASS Co., Ltd119770DRC-3L; FRD-82M
OmogeneizzatoreMicrotec Co., Ltd.Physcotron
UltracentrifugaHitachi Koki Co., LtdS204567CF15RXII
Mini-centrifugaLMS CO., LTD.KN3136572MCF-2360
CentrifugaKokusan Co., Ltd2-5534-01H-103N
Carta da filtro Advantec15210705B, equivalente a Whatman 40
Colonna Sep-Pak C18Waters Corporation MilfordWAT020515
Colonna Sep-Pak CMWaters Corporation MilfordWAT020550
Colonna Sep-Pak QMAWaters Corporation Unità
Merck Millipore CorporationR2SA18503PVDF, 0,45 μ m
MicrotubeAs One Corporation1-1600-02PP,
filtro per siringaGE Healthcare CO., LTD.6788-1304PP, 0,45 μ m
SaccarosioWako Pure Chemical Industries, Ltd194-00011Glucosio reagente
Wako Pure Chemical Industries, Ltd049-31165Fruttosio reagente
Wako Pure Chemical Industries, Ltd123-02762Acido
citricoWako Pure Chemical Industries, Ltd036-05522
Acido malico reagenteWako Pure Chemical Industries, Ltd355-17971di grado reagente
 Wako Pure Chemical Industries,Ltd190-04332di grado reagente
Alfa Aesar, A Johnson Matthey Company10176328di grado reagente
Wako Pure Chemical Industries,Ltd162-20492di grado HPLC
Wako Pure Chemical Industries,Ltd208-02746Metanolo di grado reagente
Wako Pure Chemical Industries,Ltd131-01826Acetonitrile di grado reagente
Wako Pure Chemical Industries,Ltd015-08633
Cloruro di cianidina-3-emO-glucosideWako Pure Chemical Industries,Ltd306-37661grado HPLC
per analisiBruker Optics GmbHOPUS ver. 6.5
Softoware per pre-elaborazioneMicrosoftExcel con tecnologia Visual Basic for Applications
Software per la costruzione di modelliFreemat 4.0http://freemat.sourceforge.net/
degli zuccheri degli acidi organici di antocianine Misuratore di filtraggio centrifugo Milford WAT020545 da 2 ml reagente Acido succinico Acido chinico Acido fosforico Acido trifluoroacetico Software di

Riferimenti

  1. Ozaki, Y., McClure, W. F., Christy, A. A. Near-infrared Spectroscopy in Food Science and Technology. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken. (2007).
  2. Sun, D. W. Infrared Spectroscopy for Food Quality Analysis and Control. , Academic Press. New York. (2009).
  3. Bai, W., Yoshimura, N., Takayanagi, M.

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Cromatografia liquida ad alte prestazioniregressione dei minimi quadrati parzialianalisi dei mirtillipretrattamento spettraleselezione della lunghezza d ondavalidazione del modellocontenuto di ingredienti

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