基于曲线拟合的蚕豆病害叶的FTIR研究

用傅里叶变换红外光谱法研究蚕豆病害叶片,结果显示不同病害蚕豆叶片红外光谱图整体相似,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类和多糖的振动吸收带组成,仅在1 800~1 300 cm-1范围光谱的峰位、峰形及吸收强度有一些微小差异。对1 800~1 300 cm-1波数范围的光谱图进行二阶导数处理,结果显示蚕豆病害叶的二阶导数谱差异明显。对健康和病害蚕豆叶1 700~1 500 cm-1范围光谱进行傅里叶自去卷积和曲线拟合处理后,得到蛋白质酰胺Ⅱ带(1 550 cm-1)、木质素(1 605 cm-1)和酰胺I(1 650 cm-1)3个子峰,相应子峰的峰面积比例显示差异,黄化卷叶病分别为24.01%、36.55%、39.44%,赤斑病分别为15.42%、42.98%、41.61%,轮纹病分别为32.39%、35.63%、31.98%,锈病分别为13.97%、46.40%、39.65%,健康叶片分别为38.86%、28.68%、32.47%,健康叶的酰胺Ⅱ带子峰相对面积比病害叶的大,而其木质素子峰相对面积比病害叶的小。对于子峰面积比A1 563/A1 605、A1 650/A1 605和A1 563/A1 654,4种病害叶的比值均比健康叶的相应数值小,4种病害叶之间也有差异。结果表明傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合曲线拟合可望对不同病害的样品进行有效鉴别。     

二维相关红外光谱分析鉴别不同产地黑木耳

不同产地黑木耳的营养成分含量存在差异,因此对黑木耳的产地鉴别具有实用价值。选取8个不同产地的黑木耳,采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和二维相关红外光谱(two-dimensional correlation infrared spectroscopy,2D-IR),对不同样本的2D-IR谱图进行处理和分析,并结合系统聚类分析以鉴别黑木耳的不同产地。结果显示,不同产地黑木耳的傅里叶变换红外光谱整体特征极为相似,偏相关系数的最小值为0.955,不能用于区分黑木耳的产地。不同产地黑木耳在1 730～1 400 cm-1、1 350～1 040 cm-1以及1 030～900 cm-1范围内的二维相关红外光谱中自动峰数目不同,它们之间的自动峰和交叉峰的强度也有较大差异;对1 700～950 cm-1范围内的FT-IR光谱进行系统聚类分析,不同产地黑木耳都得到正确归类。结果表明,二维相关红外光谱分析,结合系统聚类分析能够简单、快速、无损地鉴别不同产地黑木耳。     

8种康乃馨的FTIR研究

为区分康乃馨植物,利用傅里叶红外光谱(FTIR)技术结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)方法,测试研究8种康乃馨品种40个样品的红外光谱。结果表明,8种样品红外光谱图比较相似,但在1800~700 cm^-1范围内红外光谱的峰位、峰形及吸收峰强度差异明显。选取1800~700 cm^-1范围内进行二阶导数处理,利用SPSS进行主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)。前3个主成分的累计贡献率达到96.2%,主成分分析准确率达95%,聚类分析准确率达100%。研究结果显示：傅里叶红外光谱(FTIR)技术结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)对康乃馨品种进行鉴别是一种可行的方法。     

FTIR结合小波变换分析鉴别8种根茎类作物

为了区分鉴别8种根茎类作物,通过采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合小波变换(WI)、主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)的方法,测试研究了8种根茎类作物40个样品的红外光谱。结果表明：8种样品红外图谱相似,但在1800~700 cm^-1范围内,红外光谱的峰位、峰形及吸收强度差异明显。对此范围内的原始红外光谱进行连续小波和离散小波变换。提取连续小波变换的第15层系数和离散小波变换的第5尺度细节系数数据,进行主成分分析和聚类分析。连续小波和离散小波的前3个主成分的累计贡献率分别为93.12%、89.78%,主成分分析和聚类分析正确率为100%。最终结果显示：傅里叶变换红外光谱技术结合小波变换的方法可以区分鉴别不同种的根茎类作物。

     

人工老化水稻种子的红外光谱研究

利用红外光谱(傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、二阶导数红外光谱(SD-IR)和二维相关红外光谱(2 D-IR))研究人工老化水稻种子。结果表明,人工老化水稻种子的原始光谱整体相似,二阶导数光谱在1800~800 cm-1范围内的吸收峰强度和形状出现差异。二维相关光谱显示,水稻种子随老化时间的增加,在800~1350 cm-1范围内自动峰的位置和强度显示差异。研究表明,红外光谱可以对人工老化水稻种子进行快速有效的检测。     

薯的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)方法对8种薯进行了鉴别研究,测试了40个薯样的红外光谱。结果表明,8种薯红外图谱相似,但在1 800~700 cm-1范围内,红外光谱的峰位、峰形及强度差异明显。将8种薯的傅里叶变换红外光谱与可溶性淀粉的光谱进行相似性分析,结果显示,相似度从大到小依次为:马铃薯、木薯、薯蓣、毛薯、红薯、姜薯、豆薯、菊薯,表明马铃薯含淀粉量最多,其次是木薯,最少是菊薯。对原始红外光谱作二阶导数处理,并利用1 800~700 cm-1范围内的二阶导数光谱数据对8种薯40个样品进行主成分分析和聚类分析,主成分分析前3个主成分的累计贡献率达89.18%,正确率为97.5%,聚类分析正确率为100%。傅里叶变换红外光谱技术结合统计分析的方法可鉴别区分不同种的薯类。     

FTIR结合化学计量学对两种葡萄果苗的鉴别研究

[目的]利用傅里叶变换红外光谱技术结合主成分（PCA）和偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）,研究了红地球和皇家秋天葡萄苗叶片的红外光谱图.[方法]测试了2种葡萄苗60个样品的红外光谱,选取1 800 ～750 cm-1范围内原始光谱数据做二阶导数处理,显示在该区间存在明显的差异,利用该区间的二阶导数光谱数据进行主成分和偏最小二乘法判别分析.[结果] PCA和PLS-DA都能很好地区分2个品种的葡萄苗,其中主成分的正确率为100％,偏最小二乘法在隐含潜变量为9时正确率最高,此时2个葡萄品种的偏最小二乘法判别分析的正确率均达100％.[结论]小波变换结合PCA和PLS-DA用于傅里叶变化红外光谱技术能够准确地识别红地球和皇家秋天,为区分不同品种的葡萄苗提供快速、有效的方法.     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段.[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究.[结果]原始红外光谱700～1 800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内3种样本的原始光谱存在微的差异.对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700 ～1 800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1％.[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点.     

基于曲线拟合的6种豆的傅里叶变化红外光谱研究

为能够快速的鉴别不同品种的豆,为豆类蛋白、豆类蛋白酶的提取等问题的研究提供研究依据,利用傅里叶变换红外光谱技术结合聚类分析和曲线拟合测试研究6种豆（黄豆、黑豆、蚕豆、红豆、绿豆和红小豆）54个样品的光谱。结果显示,6种豆的红外图谱相似,但在1800~1000 cm^-1范围内红外光谱的峰位、峰形及吸收强度有明显的差异。选取1800~1000 cm^-1范围的光谱图进行二阶导数处理,利用SPSS软件进行聚类分析,聚类分析正确率为100%。利用Origin 8.5软件对1700~1600 cm^-1范围的原始光谱进行曲线拟合处理,6种豆在酰胺Ⅰ带的吸收峰都由9个子峰叠加而成;其中6种豆的蛋白质二级结构中α-螺旋含量、β-转角含量、无规则卷曲结构含量和β-折叠含量不同。结果表明6种豆的蛋白质的二级结构是不同的,傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合曲线拟合可以快速简捷地区分不同品种豆类,并能提供豆类所含蛋白质的二级结构的信息。