$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Het verzamelen van monsters
- Bepaal welke cultivars zullen worden opgenomen in het doel van de kalibratie model.
- Verzamel voldoende aantal verschillende typen monster bosbessen van het doel cultivars.
- Verzamel voorkeur 100 bosbessen voor de bouw van het ijkingsmodel, en minstens 10 voor de validatie van de geconstrueerde model. Om robuuste modellen te bouwen, het verzamelen van monsters van verschillende soorten, dat wil zeggen met verschillende kleuren, formaten en op verschillende rijping omstandigheden.
- Weeg elke bosbessen. Opmerking: De gewichten gemeten worden later gebruikt voor de berekening van de inhoud procent bestanddelen van elke bosbessen.
2. Metingen van Spectra
- Warm-up van de spectrofotometer voldoende (meer dan 1 uur) voorafgaande aan de metingen om betrouwbare spectra te krijgen.
- Stel de spectrofotometer. Zorg ervoor dat de voorwaarden zijn constant allen door de metingen. Eenvoorbeeld van typische omstandigheden voor metingen wordt hieronder gegeven.
- Stel het bereik van de metingen om 12,500-3,600 cm -1.
- Stel de spectrale resolutie tot 16 cm -1.
- Zet de accumulatie 32 keer.
- Selecteer diffuse reflectie als de wijze van meten.
- Zet de standaardreflector op het raam van de spectrofotometer diffuse reflectie metingen. Met de opdracht "achtergrond enkele channel", meet het achtergrondspectrum die automatisch wordt gebruikt voor de berekening van relatieve reflectie spectra van de spectra van het monster bosbessen later gemeten.
- Liep bosbes monster in het midden van het venster van de spectrofotometer diffuse reflectie metingen. Door het gebruik van het commando "sample single channel", meten spectra van elk blueberry bij voorkeur op verschillende punten van de vrucht.
Opmerking: Kubelka-Munk transformatie 6,7 zal ook worden uitgevoerd automatisch bij de waargenomen spectra van monster bosbessen indien de staat van spectrale acquisitie leidt daartoe. Kubelka-Munk transformatie verandert de spectra gemeten in de diffuse reflectie modus om de spectra overeenstemmen met die gemeten in de transmissiemodus en is nodig voor het analyseren van spectra met hoge nauwkeurigheid. Spectra van de absorptie schaal gebruikt voor analyse. - Bereken het gemiddelde spectrum van de spectra van elk monster met behulp van een gegevensverwerkende programma zoals MS Excel als de spectra van een bosbes monster worden gemeten op verschillende punten. Gebruik de gemiddelde spectrum voor analyses.
3. voorbehandeling voor HPLC Metingen van suikers en organische zuren 8
Opmerking: Extract suikers en organische zuren van elk bosbessen, die oplosbaar zijn in water, met ultrazuiver water als volgt. Op een volledig bosbes wordt gebruikt voor analyse.
- Bewaar de bosbessen in een vriezer beneden -30 ° C klaar for chemische analyses als ze niet worden geanalyseerd direct na de spectrale metingen.
- Snijd een bosbes in stukken zodat het gemakkelijk in de volgende stappen kunnen worden gehomogeniseerd. Snijd de bosbes zonder ontdooien wanneer het wordt bevroren.
- De stukjes in een 50 ml bekerglas.
- ca. toevoegen 10 ml ultrazuiver water (gedestilleerd water waarvan de elektrische geleidbaarheid lager dan 0,1 uS / cm) aan de beker.
- Verwarm de snede bosbessen in ultrazuiver water in een magnetronoven gedurende 20 seconden om de enzymen die suikers kunnen ontleden tijdens de analyses uit te schakelen.
- Ca. 10 ml van ultrapuur water aan de beker.
- Homogeniseer het mengsel gedurende 5 minuten bij 12.000 rpm met een homogenisator uitgerust met een standaard as en generator.
- Centrifugeer het gehomogeniseerde mengsel gedurende 10 minuten bij 3000 rpm (2000 x g).
- Verzamel het filtraat door vacuümfiltratie van het gecentrifugeerde monster 5B met behulp van een papieren filter.
- Herhaal de stappen 3,6-3,9 tweemaal op The filtratieresidu alle suikers en organische zuren te verzamelen, en een combinatie van alle filtraten.
- Meet de pH van het filtraat en afstellen op 7 met verdund zoutzuur (0,1 en 0,01 mol L -1) en verdunde waterige oplossingen van natriumhydroxide (0,1 en 0,01 mol L -1).
- Verdun het filtraat tot 50 ml met ultrazuiver water.
- Verdeel het monster in twee; een voor de analyse van suikers en andere voor de analyse van organische zuren.
- Passeer de eerste monster oplossing door kolommen (twee C18, CM en QMA) in serie verbonden met pigmenten, kationen en anionen uit te sluiten. Gooi de eerste 1 ml van het monster oplossing uit de kolommen. gebruik de monsteroplossing uit de kolommen voor de analyse van suikers met HPLC.
- Passeer de tweede monster oplossing door kolommen (twee C18 en CM) in serie verbonden met pigmenten en kationen uit te sluiten. Gooi de eerste 1 ml van het monster oplossing uit de kolommen. Maak dan gebruik van het monster oplossing uit de columns voor de analyse van organische zuren met HPLC.
- Centrifuge elke oplossing van stap 3,14 en 3,15 bij 6600 rpm (5800 x g) gedurende 10 min in een microbuis met een 0,45 urn filter met een mini-centrifuge voor de analyse met HPLC.
4. HPLC Metingen van Sugars
Opmerking: In dit onderzoek wordt som gehalte aan sucrose, glucose en fructose elk bosbessen beschouwd als het totale suikergehalte. Daarom wordt de werking curve voor elk van de drie suikers eerst verkregen en vervolgens totaal gehalte aan suikers per bosbes verkregen. De standaard inhoud wordt gerapporteerd als 0,3-0,4 gew% (sucrose), 3,8-4,8 gew% (glucose) en 4,2-5,3 gew% (fructose). 9
- Meet ongeveer 200 mg sucrose nauwkeurig, en oplossen in 50 ml ultrapuur water om een standaard oplossing te bereiden. Verdun 5 ml van de oplossing tot 50 ml met ultrazuiver water voor de tweede standaardoplossingen bereid. Bereid eveneens de derde standard oplossing uit de tweede standaardoplossing.
- Bereid de standaardoplossingen van glucose en fructose, eveneens.
- Schik de HPLC-systeem als volgt:
- Gebruik een gelpermeatiekolom in de kolom oven bij 40 ° C.
- Gebruik ontgast ultrazuiver water met de stroomsnelheid van 0,1 ml / min als eluaat.
- Gebruik een brekingsindexdetector.
- Meet de HPLC spectrogrammen van standaardoplossingen door injectie van een 20 pi aliquot voor elke meting. Opmerking: Hier wordt PAC oplossing gebruikt als software voor de meting.
- Haal het gebied intensiteit van de band van suiker op het chromatogram van elke standaardoplossing door te klikken op 're-analyse' met de rechter muisknop.
- Plot gebied intensiteiten tegen de bijbehorende concentraties om de werking curve voor elke suiker te krijgen door de lineaire regressie, waarbij de vergelijking die de relatie tussen het gebied intensiteit en de concentratie wordt verkregen for elke suiker.
- Meet de HPLC spectrogrammen van sample oplossingen door het injecteren van een 20 ul monster voor elke meting.
- Haal het gebied intensiteiten van de banden van suikers met de retentietijd van elke monsteroplossing zoals eerder beschreven in stap 4,5.
- Verkrijgen van de concentratie van de suikers in de oplossingen met de vergelijkingen die overeenkomt met de werking curves verkregen in stap 4.6.
- Verkrijgen van de hoeveelheid van elke suiker per bosbessen door de concentraties van de monsteroplossing verkregen in de voorgaande stap en het totale volume van de monsteroplossing (50 ml, zie stap 3.12).
- Het verkrijgen van de totale hoeveelheid suiker van elke vrucht door het optellen van de inhoud van drie suikers.
- Het verkrijgen van de inhoud procent van de totale suikerproductie van elke bosbes door gebruik te maken van het gewicht gemeten in stap 1.3.
5. HPLC metingen van organische zuren
Opmerking: In dit onderzoek som gehalte citroenzuur, chininezuur, appelzuurzuur en barnsteenzuur worden beschouwd als de totale organische zuurgehalte. Daarom werkt curve voor elk van de vier organische zuren eerst verkregen, en daarna werd de organische zuren per bosbes gemeten. De standaard inhoud wordt gerapporteerd als 0,42-0,62 gew% (citroenzuur), 0-0,15 gew% (kinazuur), 0,08-0,23 gew% (appelzuur) en 0,06-0,25 gew% (barnsteenzuur). 9
- Meet ongeveer 5 mg van citroenzuur nauwkeurig, en los het in 50 ml ultrapuur water om een standaard oplossing te bereiden. Verdun 5 ml van de oplossing tot 50 ml met ultrazuiver water voor de tweede standaardoplossingen bereid. Bereid eveneens de derde standaardoplossing van de tweede standaardoplossing.
- Bereid de standaardoplossingen van chininezuur, appelzuur en barnsteenzuur, eveneens.
- Schik de HPLC-systeem als volgt:
- Gebruik twee anionenuitwisseling kolommen in serie verbonden in de kolom oven bij 40 ° C.
- Gebruik ontgast 0,1% waterige oplossing van fosforzuurzuur met de stroomsnelheid van 0,02 ml / min als eluaat.
- Gebruik een ultraviolet-zichtbare detector ingesteld op 210 nm.
- Meet de HPLC spectrogrammen van standaardoplossingen door het injecteren van een 20 ui monster van de standaard oplossing voor elke meting.
- Haal het gebied intensiteit van de band van organisch zuur op het chromatogram van elke standaardoplossing door te klikken op 're-analyse' met de rechter muisknop.
- Plot gebied intensiteiten tegen de bijbehorende concentraties aan de werkende curve voor elk organisch zuur krijgen door de lineaire regressie, waarbij de vergelijking die de relatie tussen het gebied intensiteit en de concentratie wordt verkregen voor elk organisch zuur.
- Meet de HPLC spectrogrammen van monsteroplossingen door injectie van een 20 pi aliquot van het monster voor elke meting.
- Haal het gebied intensiteiten van de banden van organische zuren met de retentietijd van elke monsteroplossing zoals eerder beschreven in stap 5,5.
- Verkrijgen van de concentratie van de organische zuren in de oplossingen met de vergelijkingen die overeenkomt met de werking curves verkregen in stap 5.6.
- Verkrijgen van de hoeveelheid van elk organisch zuur in elk bosbessen door de concentraties van de monsteroplossing verkregen in de voorgaande stap en het totale volume van de monsteroplossing (50 ml, zie stap 3.12).
- Het verkrijgen van de totale hoeveelheid organisch zuur in elk bosbes door het optellen van de inhoud van de vier organische zuren.
- Het verkrijgen van de inhoud procent van de totale organisch zuur van elk bosbessen met behulp van het gewicht gemeten in stap 1.3.
6. voorbehandeling voor HPLC Metingen van anthocyanen
- Houd de bosbessen in een vriezer beneden -80 ° C gereed voor chemische analyses als ze niet worden geanalyseerd direct na de spectrale metingen.
- Droog elk bevroren fruit met een vacuüm vriesdroger gedurende 12 uur.
- Uittreksel anthocyanine uit de gedroogde bosbessen in 1% methanol oplossing of trifluorazijnzuur [gewicht van blueberry (g) / volume van de oplossing (ml) = 1/10] door het verlaten van het mengsel in een koelkast bij 4 ° C gedurende 12 uur.
- Na centrifugeren gedurende 15 min in een 2 ml microbuis met een ultracentrifuge bij -8 ° C en 15.000 rpm (21.900 x g).
- Filtreer het extract door een 0,45 urn filter om het monster voor HPLC-metingen te krijgen.
7. HPLC Metingen van anthocyanen
Opmerking: Over 13 soort anthocyanen zijn opgenomen in bosbessen. Aangezien het moeilijk werken curves krijgen voor anthocyanines, een werkkromme alleen cyanidine-3-O -glucoside chloride, een van de meest populaire anthocyanines in bosbessen, wordt verkregen. De werkende curve wordt aangevraagd bij benadering kwantificering van andere anthocyanen.
- Zijn ongeveer 1,5 mg cyanidine-3-O -glucoside chloride nauwkeurig en los deze in 10 ml van 1% methanol oplossing van trifluorazijnzuur prepare een standaardoplossing. Verdun 5 ml van de oplossing tot 10 ml met 1% methanol oplossing van trifluorazijnzuur tweede standaardoplossingen bereid. Bereid op dezelfde wijze de derde en vierde standaardoplossingen elkaar.
- Schik de HPLC-systeem als volgt:
- Gebruik een C18 omgekeerde fasekolom in een kolom oven bij 40 ° C.
- Breng de gradiënt methode met eluaten van 0,1% waterig trifluorazijnzuur (elueren A) en 0,5% trifluorazijnzuur in acetonitril (elueren B) met de stroomsnelheid van 0,1 ml / min, waarbij de verhouding tussen eluaat B toeneemt van 8% tot 15% gedurende 0-50 min na de injectie, en van 15% tot 75% gedurende 50-60 min na de injectie.
- Gebruik een fotodiodearraydetector controle bij 520 nm.
- Meet de HPLC spectrogrammen van standaardoplossingen door injectie van een 10 pi aliquot voor elke meting. "LC oplossing" wordt gebruikt als software voor de meting.
- Haal het gebied intensiteit van de band vancyanidin-3-O -glucoside chloride op het chromatogram van elke standaardoplossing door te klikken op 're-analyse' met de rechter muisknop.
- Zet de omgeving intensiteiten tegen de bijbehorende concentraties om de werking curve voor cyanidin-3-O -glucoside chloride krijgen door de lineaire regressie, waarbij de vergelijking die de relatie tussen gebied intensiteit en concentratie wordt verkregen voor cyanidin-3-O -glucoside chloride.
- Meet de HPLC spectrogrammen van sample oplossingen door het injecteren van een 10 ul monster voor elke meting.
- Haal het gebied intensiteit van de band van elk anthocyanine met de retentietijd van elke monsteroplossing zoals eerder beschreven in stap 7.4.
- Verkrijgen van de concentraties van de anthocyanines in de oplossingen met de vergelijking die overeenkomt met de werkkromme verkregen in stap 7.5.
- Het verkrijgen van de bedragen van alle anthocyanine in elk bosbessen uit de concentratie verkregen in de vorigestap en het totale volume van de monsteroplossing in stap 6,3.
- Het verkrijgen van de totale hoeveelheid anthocyanine in elk bosbessen door het optellen van de inhoud van de dertien anthocyanen.
- Verkrijgen van de inhoud procent van de totale anthocyanine per bosbessen met het gewicht gemeten in stap 1,3.
8. De bouw van Calibration Modellen voor de voorspelling van Ingrediënt Inhoud
Opmerking: PLS regressie, 4,5 hetgeen een soort meervoudige regressie techniek met latente varianten, wordt gebruikt voor de constructie van calibratiemodellen voor elk ingrediënt van de waargenomen spectra en het ingrediënt bepaald via chemische analyse. PLS regressie wordt uitgevoerd of met de commerciële programma's of met de zelfgemaakte programma's. Zie referenties 5,10 voor de gedetailleerde processen van de bouw van modellen.
- Onderzoeken welke voorbehandelingen voor waargenomen spectra zijn het meest effectief voor nauwkeurige enrobuuste voorspelling.
- Construct calibratiemodellen door toepassing van één of twee van de volgende voorbehandelingen: MSC (Multiplicatieve Scatter Correction), 1,2,5 SNV (Standard Normal Variate), 1,2,5 MMN (Min-Max Normalisatie), COE (Constant Offset Elimination ) en de eerste of de tweede afgeleide berekening SG (Savitzky-Golay) methode. 1,2,5 Voorspel het ingrediënt inhoud van de termijn van de spectra met de geconstrueerde modellen validatie.
Opmerking: In MMN, een spectrum genormaliseerd zodat de minimum- en maximumwaarden respectievelijk de 0 en 1,. In COE wordt de ordinaat van een spectrum verschoven zodat de minimale waarde nul. - Bereken determinatiecoëfficiënt, R2 en residuele voorspellende afwijking, RPD, tussen waargenomen en voorspelde waarden van de termijn te onderzoeken welke voorbehandelingen voor waargenomen spectra zijn het meest effectief validatie. Kies de combinatie van voorbehandelingen te verruimenR2 en RPD.
- Nagaan welke golfgetal gebieden effectief voor de accurate en robuuste voorspelling door toepassing van bijvoorbeeld een bewegende vensters techniek PLS 11 de effectieve gebieden te zoeken.
Opmerking: De procedure komt overeen met het verwijderen van de golfgetal regio's waar spectra bevatten geen effectieve informatie over voorspellingen of informatie bevatten die interfereert met voorspellingen.
9. Validatie van de geconstrueerde calibratiemodellen
Opmerking: Zie referenties 5,10 voor de gedetailleerde processen van de validatie van de geconstrueerde modellen.
- Voorspel bestanddeel inhoud van de termijn van de spectra met de aangenomen kalibratiemodellen met de beste combinatie van voorbehandeling en het golfgetal gebieden effectief voor het voorspellen validatie. 5,10
- Bereken R2 en RPD tussen waargenomen en voorspeldewaarden van de validatie set. 5,10
- Onderzoeken of de algemene criteria voor de praktische uitvoering van de kalibratie modellen, 12,13 R2> 0,85 en RPD> 2.5, is voldaan. Denk aan de reconstructie van het model als de criteria niet voldaan.