近红外光谱快速检测红曲菌固态发酵参数的研究

发布时间：2016-08-09 04:12

  本文关键词：近红外光谱学与化学计量学在中成药液体制剂过程分析中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《江南大学》 2014年

近红外光谱快速检测红曲菌固态发酵参数的研究

范海滨  

【摘要】：目前,由于固态发酵特点限制以及相关检测设备的缺失,耗时耗力的传统离线理化检测方法仍是固态发酵主要的检测方式,使得固态发酵参数难以实现快速检测,这大大影响了固态发酵检测和控制的效率。近红外光谱分析技术快速、准确、绿色、无污染,正逐步替代复杂的理化分析方法在过程分析检测中得到广泛的应用。本文以红曲菌固态发酵为研究对象,对近红外光谱法快速检测含水量、pH值、甘油以及生物量这几个参数的可行性进行了研究。论文主要研究成果为： 生物量和氨基葡萄糖关系的研究：对麸皮煮出液液态培养基(WPL)、麸皮煮出液琼脂块培养基(WPA)和液态培养基(LM)三种培养条件下的生物量和氨基葡萄糖之间的关系进行研究,结果表明：生物量和氨基葡萄糖之间具有线性关系,单位质量菌体中氨基葡萄糖含量是通过氨基葡萄糖法测定生物量的重要关系系数,但会受到培养时间、培养方式和培养基组成的影响。基于此,分别建立了M. purpureus zh和M. purpureus9901两种红曲菌以麸皮和小米作为基质进行发酵时生物量的计算方法,即萄糖含量从而测定生物量奠定了基础。针对麸皮非粘性基质下的红曲菌固态发酵过程,对含水量、pH值和生物量的近红外光谱快速检测方法进行了研究。首先对光谱进行预处理,在最佳预处理方式基础上,利用相关系数法、间隔区间偏最小二乘法(iPLS)和联合区间偏最小二乘法(siPLS)三种波长优选策略筛选特征波长构建含水量、pH值和氨基葡萄糖的偏最小二乘(PLS)模型。结果表明：均一化法、Savitaky-Golay卷积平滑法分别是含水量、pH模型最佳的光谱预处理方法,氨基葡萄糖模型的最佳预处理方式是均一化与Savitaky-Golay卷积平滑的组合处理方式；同相关系数法和iPLS相比,siPLS法表现出更好的波长优选性能,对PLS校正模型的改善效果最显著,含水量、pH和氨基葡萄糖模型的交叉验证均方根误差(RMSECV)分别降低了13.5%、7.12%和24.8%。为了进一步改善氨基葡萄糖校正模型,对样品进行干燥粉碎预处理,利用siPLS法优选波长后构建PLS模型,模型的RMSECV值减小为0.1973。利用校正模型和已建立的生物量计算方法预测独立批次样本的含水量、pH值和生物量,预测值与实测值的平均相对偏差分别为2.205%、2.735%、5.090%,说明应用近红外光谱法检测红曲菌固态发酵中pH、含水量和生物量参数是可行的。 基于麸皮基质下构建近红外模型的方法,针对粘性颗粒基质小米的红曲菌固态发酵过程,研究利用近红外光谱法快速检测含水量、甘油和生物量。通过剔除异常样品,光谱预处理,siPLS法优选光谱数据,最后结合实测值构建含水量、甘油和氨基葡萄糖近红外定量分析模型,所建模型的交叉验证均方根误差(RMSECV)分别为2.1543、8.5921和0.3292。利用所建立的近红外分析模型预测独立样本含水量、甘油和生物量,预测结果能够反映各参数的变化情况,表明模型拥有较好的预测性能。

【关键词】：
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O657.33;TQ920
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 郭伟良;王丹;宋佳;逯家辉;杜林娜;滕利荣;;近红外光谱法同时快速定量分析蛹虫草菌丝体中4种有效成分[J];光学学报;2011年02期

2 褚小立;陆婉珍;;近红外光谱分析技术在石化领域中的应用[J];仪器仪表用户;2013年02期

3 郭宝禹;郝林;;红曲霉产物的功能及研究进展[J];酿酒科技;2010年06期

4 李燕萍;钱莹;段钢;;采用近红外光谱测定木薯乙醇发酵液中乙醇、甘油和葡萄糖含量[J];食品与发酵工业;2009年08期

5 吴瑞梅;王晓;郭平;艾施荣;严霖元;刘木华;;近红外光谱结合特征变量筛选方法用于农药乳油中毒死蜱含量的测定[J];分析测试学报;2013年11期

6 汪小莉;李嬛;秦昆明;刘晓;蔡宝昌;;近红外光谱学与化学计量学在中成药液体制剂过程分析中的应用[J];中草药;2013年15期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王洪,傅志红,彭玉成;聚合物合成及成型过程研究的近红外光谱技术[J];工程塑料应用;2002年10期

2 王国建;郭建龙;屈泽华;;碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响[J];工程塑料应用;2006年12期

3 王国建;鲍磊;程思;刘琳;;尼龙66/碳纳米管复合材料分散性与结晶性能的研究[J];工程塑料应用;2007年10期

4 傅中;周运友;;聚乙烯酮偶氮颜料的合成与性能研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年04期

5 李学文;金兰淑;李涛;李鑫;林国林;;近红外无损检测技术在棕壤速效磷分析中的应用[J];安徽农学通报;2006年05期

6 张琪琪;万映秀;曹文昕;李炎;张平治;;小麦高代品系品质性状的近红外光谱分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年11期

7 黄晓荣,汪建来,赵竹,赵斌,吴新杰,黄诚;油菜样品前处理方法对近红外品质分析结果的影响[J];安徽农业科学;2004年04期

8 张灵帅;邢军;谷运红;王卫东;焦浈;;烟草近红外光谱分析结果影响因素综述[J];安徽农业科学;2008年21期

9 张灵帅;王卫东;谷运红;秦广雍;;水分含量对近红外测定小麦蛋白质含量的影响[J];安徽农业科学;2010年01期

10 牛广路;薛勇;杨少鹏;;基于TG-FNIR联用分析的农业固体废弃物热解特性研究[J];安徽农业科学;2010年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张威;白雁;王星;;近红外漫反射技术在快速测定连翘提取物中连翘苷含量的应用[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年

2 刘洁;李小昱;王为;李培武;肖武;张军;周竹;;基于近红外光谱的板栗蛋白质检测方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 何永膑;李勇欢;朱益民;Roy Fawcett;;基于粗饲料NIR分析体系的Biopara-Milk简介[A];中国奶业协会年会论文集2009（上册）[C];2009年

4 龚海燕;白雁;;基于近红外光谱法的中药制剂一清颗粒的定性分析[A];中药饮片质量分析与中药鉴别技术交流研讨会论文集[C];2009年

5 周炜;李小昱;王为;周竹;张军;;肉品新鲜度无损检测方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（三）[C];2007年

6 刘洁;李小昱;李培武;王为;张荣荣;张军;;数据处理方法在近红外光谱分析中的应用进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（三）[C];2007年

7 张多;任飞;;功能材料电气石的物理结构与性能关系研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

8 郑精武;陆国英;乔梁;姜力强;蒋梅燕;;MDP络合铜体系的研究与表征[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第5分册）[C];2010年

9 刘慧颖;韦锐;熊春华;鲁长波;梁爱和;许贤;;用近红外光谱仪测定车用汽油有关质量性质的研究[A];中国汽车工程学会油料委员会第十届年会论文专辑[C];2002年

10 刘慧颖;;石油产品质量快速检测技术的研究和应用[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年

2 颜辉;植物油的亚油酸、亚麻酸红外光谱融合和模型优化方法的研究[D];江苏大学;2010年

3 包鑫;稳健回归技术及其在光谱分析中的应用[D];浙江大学;2010年

4 郭俊先;基于高光谱成像技术的棉花杂质检测方法的研究[D];浙江大学;2011年

5 邵咏妮;水稻生长生理特征信息快速无损获取技术的研究[D];浙江大学;2010年

6 徐惠荣;基于可见/近红外光谱的水果糖度检测模型优化及应用研究[D];浙江大学;2010年

7 刘飞;基于光谱和多光谱成像技术的油菜生命信息快速无损检测机理和方法研究[D];浙江大学;2011年

8 朱珊莹;强度调制型光纤传感器建模分析与设计实现[D];华中科技大学;2011年

9 柳俊;近红外光谱分析技术在白芍中药配方颗粒制备过程中的应用研究[D];广州中医药大学;2011年

10 龙飞;基于近红外光谱技术的上市品种三七三醇皂苷及其制剂生产过程质量控制研究[D];成都中医药大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘帅男;机织物规格要素与其光泽性能的关系研究[D];浙江理工大学;2010年

2 何文;近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定[D];郑州大学;2010年

3 侯黎黎;聚丙烯蜡接枝与乳化研究[D];郑州大学;2010年

4 李响;油品调和优化问题的研究[D];大连理工大学;2010年

5 李辉;单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅰ)测定鸭饲料代谢能值的精度、变异因素及可加性研究[D];安徽农业大学;2010年

6 孙继卫;宽频激励下粮食水分在线检测技术研究[D];河南工业大学;2010年

7 魏立立;近红外光谱技术在面制品品质检测中的应用[D];河南工业大学;2010年

8 吕丹;利用近红外光谱进行羊绒与羊毛的鉴别技术研究[D];北京服装学院;2010年

9 刘婷;二维相关光谱法在药物分析复杂体系中的应用[D];北京协和医学院;2010年

10 吴元清;基于三维荧光光谱的水体有机污染物浓度检测方法[D];浙江大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张红梅;靳赛;伍家发;牛明福;龚明贵;;红曲霉固态发酵控制条件对色素及桔霉素生产的影响[J];安徽农业科学;2008年17期

2 吴志生;史新元;隋丞琳;杜敏;彭严芳;乔延江;;清开灵注射液中间体银黄液中黄芩苷含量近红外测定方法的建立和验证[J];中华中医药杂志;2012年04期

3 谢晓琼;甘纯玑;苏金为;彭时尧;;水溶性红曲黄色素与2种天然黄色素的稳定性比较[J];福建农业大学学报;1997年03期

4 孔翠萍;褚小立;杜泽学;陆婉珍;;近红外光谱方法预测生物柴油主要成分[J];分析化学;2010年06期

5 吕刚;王利兵;罗璇;刘军;;新型除草剂2.5%稻杰的有效成分测定-高效液相色谱法[J];分析试验室;2009年S1期

6 邓波;周玉荣;刘志宏;庞小峰;;FT-NIR与主成分分析在中药贝母鉴别和聚类中的应用研究[J];光谱实验室;2006年05期

7 孙素琴,汤俊明,袁子民,白雁;道地山药红外指纹图谱和聚类分析的鉴别研究[J];光谱学与光谱分析;2003年02期

8 徐永群,孙素琴,冯学峰,胡世林;黄芩产区红外指纹图谱和聚类分析法的快速鉴别研究[J];光谱学与光谱分析;2003年03期

9 赵花荣,温树敏,王晓燕,褚素敏,霍晓进;金银花道地品与非道地品的FTIR光谱研究[J];光谱学与光谱分析;2005年05期

10 冀宪领;盖英萍;牟志美;王更先;姬生来;;白僵蚕的红外指纹图谱鉴别研究[J];光谱学与光谱分析;2007年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈雪英;“血必净”注射液生产过程近红外光谱分析技术的应用研究[D];浙江大学;2010年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡加付;李农昌;樊美珍;李增智;;白僵菌固态发酵试验研究[J];微生物学通报;2005年06期

2 王东新,胡永钢,王金英,张生万;白酒中固态发酵酒的鉴别及含量的测定[J];酿酒科技;2005年02期

3 孙森;宋俊梅;张长山;;固态发酵技术的研究应用现状[J];中国食品添加剂;2007年04期

4 戴超;冷云伟;宗雯雯;;固态发酵技术的研究进展[J];江苏调味副食品;2008年02期

5 戴超;冷云伟;;影响固态发酵的因素及控制策略[J];江苏调味副食品;2008年05期

6 夏永军;李炜疆;许赣荣;;樟芝固态发酵产品活性代谢产物分析[J];食品与发酵工业;2011年08期

7 杨玉书;;由一个试验联想到固态发酵与界面作用[J];黑龙江发酵;1978年03期

8 夏建桥;旋转圆盘式固态发酵机的研究设计[J];商业科技开发;1996年02期

9 吴大治,张礼星,徐柔,章克昌;固态发酵生产细菌α-淀粉酶[J];无锡轻工大学学报;2000年01期

10 邓静,吴华昌;α-淀粉酶固态发酵的研究[J];四川轻化工学院学报;2000年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 钱丽丽;卢玲妃;章银军;汪钊;;黑曲霉固态发酵产果胶裂解酶的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（上）[C];2006年

2 皮雄娥;李孝辉;费笛波;;饲用纤维素酶固态发酵的研究[A];饲用酶制剂开发与应用技术交流研讨会论文集[C];2010年

3 王朋朋;尹清强;王平;党晓伟;左瑞雨;常娟;;米曲霉固态发酵生产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的优化研究[A];饲料酶制剂的研究与应用[C];2009年

4 李思聪;曹雪莲;宋勇;盛琴;潘康成;;固态发酵豆渣菌种的筛选及发酵条件的研究[A];第四届第十次全国学术研讨会暨动物微生态企业发展战略论坛论文集（下册）[C];2010年

5 ;利用固态发酵技术提高肉鸡饲料消化率[A];首届中国黄羽肉鸡行业发展大会会刊[C];2008年

6 赵凤敏;李树君;方宪法;杨延辰;杨炳南;刘期成;;中心组合设计法优化马铃薯薯渣固态发酵工艺[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年

7 游金明;瞿明仁;黎观红;王自蕊;宋小珍;潘珂;;菜粕固态发酵处理对肉鸡生长性能及肝脏和甲状腺的影响[A];第十一届全国家畜环境科学讨论会论文集[C];2008年

8 王园;陆文清;;发酵条件对固态发酵豆粕品质的影响[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集[C];2012年

9 赵凤敏;李树君;方宪法;杨延辰;杨炳南;刘期成;;中心组合设计法优化马铃薯薯渣固态发酵工艺[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集（下册）[C];2006年

10 刘震;张微微;张永根;;固态发酵马铃薯渣生产反刍动物饲料条件的筛选[A];第四届中国奶业大会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 农业部饲料工业中心 陆文清博士;[N];中国畜牧报;2002年

2 国家食品质量监督检验中心 程劲松;[N];中国食品质量报;2005年

3 本报记者 姜新宇;[N];华夏酒报;2009年

4 马艳红;[N];中国医药报;2005年

5 ;[N];四川科技报;2000年

6 章 文;[N];中国质量报;2005年

7 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室 陈洪章 彭小伟;[N];中国食品报;2010年

8 陆文清;[N];中国畜牧报;2002年

9 本报记者 何定明;[N];中国畜牧水产报;2001年

10 汪社锋;[N];经理日报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 江辉;基于近红外光谱和电子鼻技术的固态发酵过程检测研究及应用[D];江苏大学;2013年

2 李建华;多功能纯种固态发酵设备及其喷雾接种技术研究[D];南京林业大学;2013年

3 王春林;α-半乳糖苷酶固态发酵中试技术参数研究[D];中国农业大学;2005年

4 王瑞明;燃料乙醇固态发酵生产工艺的研究[D];天津科技大学;2002年

5 孙舒扬;大曲华根霉（Rhizopus chinensis）固态发酵表达酯合成脂肪酶的研究[D];江南大学;2009年

6 魏培莲;土曲霉固态发酵产洛伐他汀的关键技术和新工艺探索[D];浙江大学;2007年

7 夏永军;樟芝菌发酵生产Antrodins等活性产物的研究[D];江南大学;2012年

8 梁晓辉;竹黄菌发酵产竹红菌素的研究[D];江南大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 付小果;压力脉动周期刺激对固态发酵微生物信息传递的影响[D];北京化工大学;2006年

2 陈云;红曲霉固态发酵及形态解析[D];天津科技大学;2003年

3 鲁利平;红曲菌9901固态发酵抗高浓度甘油抑制机理的研究[D];江南大学;2013年

4 陶然;纤维素类底物固态发酵反应模式及动力学模型的建立[D];哈尔滨工业大学;2006年

5 孙若芸;深黄被孢霉固态发酵生产油脂的工艺参数及机制研究[D];四川农业大学;2011年

6 谢爱娣;利用农副产品红酵母固态发酵生产增色饲料的研究与应用[D];湖北工业大学;2007年

7 闫亚婷;固态发酵玉米条件的优化及营养物质变化的比较研究[D];四川农业大学;2010年

8 王雪峰;混菌固态发酵生产菜籽肽的研究[D];南京财经大学;2012年

9 乔琳;蜂花粉固态发酵营养强化剂的研制[D];天津科技大学;2005年

10 王朋朋;蛋白酶产生菌的筛选及固态发酵生产优质蛋白原料的研究[D];河南农业大学;2010年

  本文关键词：近红外光谱学与化学计量学在中成药液体制剂过程分析中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：89166