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低温胁迫对谷物种子萌发影响的红外光谱研究

激光与光电子学进展 2023年第15期60卷 401-410页

作者：车前刘刚田雪欧全宏严伟敏时有明云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500 曲靖师范学院物理与电子信息学院云南曲靖655011

种子萌发作为植物生命历程的开端,直接影响作物的最终产量。种子萌发常遭遇低温的影响,严重威胁粮食生产安全。利用傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合研究低温对谷物种子(藜麦、青稞、水稻和小麦)萌发的影响。研究结果显示,4种谷物种子的... 详细信息

种子萌发作为植物生命历程的开端,直接影响作物的最终产量。种子萌发常遭遇低温的影响,严重威胁粮食生产安全。利用傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合研究低温对谷物种子(藜麦、青稞、水稻和小麦)萌发的影响。研究结果显示,4种谷物种子的发芽势、发芽率和发芽指数都随温度的降低而下降,青稞种子在4℃低温下的发芽率和发芽指数仍然较高,表明青稞种子的耐低温能力更强。红外光谱结果显示,低温胁迫下的谷物种子原始红外光谱整体特征相似,主要由多糖、脂肪和蛋白质的特征吸收峰组成。对低温胁迫下的谷物种子多糖(1200~950 cm^(-1))和酰胺Ⅰ带(1700~1600 cm^(-1))进行曲线拟合,结果显示:藜麦种子的多糖含量上升,蛋白质含量下降;青稞种子的多糖和蛋白质含量均呈先升后降的趋势;水稻种子的多糖含量下降,蛋白质含量上升;小麦种子的多糖含量呈先升后降的趋势,蛋白质含量呈先降后升的趋势。另外,在低温胁迫下,藜麦、青稞、水稻和小麦种子中都有不同比例的蛋白质二级结构从无序转向有序。因此,傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合是一种研究低温胁迫对种子萌发影响的有效方法。

关键词：光谱学谷物种子低温胁迫红外光谱曲线拟合

FTIR结合主成分分析鉴别残留包衣剂的玉米幼苗

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光谱学与光谱分析 2020年第5期40卷 1554-1558页

作者：李栋玉时有明刘刚曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011 云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

为了鉴别残留包衣剂农药的玉米幼苗,使用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析研究了玉米幼苗的根和叶片。包衣剂包裹的玉米种子和未经过包衣剂包裹的玉米种子在相同条件下种植,并测试它们幼苗根和叶片的红外光谱,进行平行对照试验。同时... 详细信息

为了鉴别残留包衣剂农药的玉米幼苗,使用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析研究了玉米幼苗的根和叶片。包衣剂包裹的玉米种子和未经过包衣剂包裹的玉米种子在相同条件下种植,并测试它们幼苗根和叶片的红外光谱,进行平行对照试验。同时测试纤维素和包衣剂的红外光谱用于参考。包衣剂包裹种子的幼苗根和叶片的红外光谱在1384 cm^-1附近出现C-H的弯曲振动吸收峰,而未经过包衣剂包裹种子的幼苗根和叶片的红外光谱中C-H的弯曲振动特征吸收峰出现在1375 cm^-1附近。参考纤维素和包衣剂的红外光谱,可以确定1384 cm^-1吸收峰源自包衣剂残留的吸收。在根的红外光谱中,1384 cm^-1的包衣剂农药残留吸收峰尤为明显,与1375 cm^-1的峰形对比,较为尖锐。随着玉米植株的生长,根中1384 cm^-1的特征峰相对强度有减弱的趋势,这是由于包衣剂农药残留被不断输送到植株的地上器官,导致根中的农药残留浓度降低。在经过包衣剂包裹种子的幼苗叶片的红外光谱中,除了1384 cm^-1的农药残留特征峰外,酰胺Ⅱ带的吸收峰呈现明显的肩峰,而这一肩峰在种子没有被包衣剂包裹的幼苗叶片中未被观察到。光谱分析显示一些农药残留的特征吸收峰被较强的纤维素吸收峰所掩盖,而纤维素的一系列特征吸收峰又造成了光谱信息的重叠和数据冗余,因此主成分分析被用于挖掘光谱中的特征信息。在根的主成分1和主成分2得分图中,含农药残留的样本和未含农药残留的样本被聚为两类,两类样本散点没有重叠,正确识别率为100%。在叶片的主成分1和主成分2得分图中,含农药残留的样本和未含农药残留的样本虽然也分为两类,但是少量样本散点存在重叠,正确识别率为93%。结果表明,傅里叶变换红外光谱结合主成分分析可以作为一种客观、便捷的方法鉴别含有包衣剂农药残留的玉米幼苗。

关键词：傅里叶变换红外光谱玉米幼苗农药残留主成分分析种子包衣剂

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藜麦产地的红外光谱鉴别

化学试剂 2022年第3期44卷 436-441页

作者：严伟敏刘刚田雪欧全宏车前时有明云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500 曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011

种植环境差异导致不同产地的藜麦有差异,故对不同产地的藜麦进行区分鉴别对商家、消费者具有重要参考价值。将中红外光谱与主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)及混淆矩阵结合对不同产地藜麦进行鉴别研究。结果显示:藜麦的红外光谱主要... 详细信息

种植环境差异导致不同产地的藜麦有差异,故对不同产地的藜麦进行区分鉴别对商家、消费者具有重要参考价值。将中红外光谱与主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)及混淆矩阵结合对不同产地藜麦进行鉴别研究。结果显示:藜麦的红外光谱主要由淀粉、蛋白质和脂质谱峰组成,且在蛋白质和糖类谱峰上有差异。用600~4000 cm^(-1)范围的原始光谱进行PCA分析,前两个主成分(PC)取得了92%的累计方差贡献率,基于PCA分析生成的PC进行LDA分析,取得了96.25%的分类精度。基于预测结果的混淆矩阵作为综合评价指标,得到PCA-LDA分类模型的精确度、召回率及特异性分别为96.25%、96.59%和99.48%,说明使用PCA-LDA模型可以对藜麦产地进行有效鉴别。研究表明红外光谱结合多元统计分析方法是鉴别藜麦产地的有效方法。

关键词：红外光谱藜麦产地鉴别主成分分析线性判别分析

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小米中辛硫磷农药残留的拉曼光谱检测研究

光谱学与光谱分析 2023年第S1期43卷 131-132页

作者：鲜卫平欧全宏江丽琴韩明澄刘刚时有明云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500 曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011

采用拉曼光谱技术,采集小米中不同浓度辛硫磷农药残留的拉曼光谱,选择1557 cm^(-1)处的特征峰,应用偏最小二乘法探究其峰强度与辛硫磷浓度之间的关系。实验结果显示,小米中辛硫磷农药残留的最低检测浓度为1 mg·L^(-1),特征峰强度与辛... 详细信息

采用拉曼光谱技术,采集小米中不同浓度辛硫磷农药残留的拉曼光谱,选择1557 cm^(-1)处的特征峰,应用偏最小二乘法探究其峰强度与辛硫磷浓度之间的关系。实验结果显示,小米中辛硫磷农药残留的最低检测浓度为1 mg·L^(-1),特征峰强度与辛硫磷浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.9941。通过该次实验可为以后快速有效检测小米中辛硫磷农药残留提供技术支持。

关键词：拉曼光谱辛硫磷小米农药残留

FTIR结合曲线拟合分析用于普洱熟茶陈化过程的研究

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光谱学与光谱分析 2015年第7期35卷 1860-1863页

作者：李栋玉时有明易时来曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011 西南大学中国农业科学院柑桔研究所重庆400712

为了研究陈化时间对普洱熟茶所含化学成分的影响,分析了同一品种普洱熟茶在不同陈化时间的傅里叶变换红外光谱,光谱初步显示不同陈化时间的普洱熟茶的化学成分存在差异。茶叶是一个复杂的体系,其红外光谱由所含成分的特征吸收带叠加而... 详细信息

为了研究陈化时间对普洱熟茶所含化学成分的影响,分析了同一品种普洱熟茶在不同陈化时间的傅里叶变换红外光谱,光谱初步显示不同陈化时间的普洱熟茶的化学成分存在差异。茶叶是一个复杂的体系,其红外光谱由所含成分的特征吸收带叠加而成。为了深入探索发生变化的特征带,对光谱中的1 900-900cm-1吸收带进行傅里叶自去卷积,确定该范围内叠加子峰的个数和预估波数位置,然后进行曲线拟合分析。通过曲线拟合分析确定不同陈化时间普洱熟茶红外光谱中的蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的子峰位置。蛋白质的特征吸收酰胺Ⅱ带子峰出现在1 520cm-1,茶多酚和果胶吸收子峰分别出现在1 278和1 103cm-1,葡甘露聚糖和阿拉伯聚糖的吸收子峰波数是1 063和1 037cm-1,分别利用这些子峰面积和叠加带面积的比例间接反映蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的含量在陈化过程中的变化情况。曲线拟合结果显示,随着陈化时间的增加,茶叶中的酰胺Ⅱ带子峰面积比例先增大后减小,同时茶多酚和果胶类物质含量比例减少,可溶性多聚糖类物质含量比例增加。这解释了普洱熟茶随着陈化时间增加其苦涩味减弱,口感上出现甜味的原因。研究表明傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析能反映普洱熟茶陈化过程中化学成分的变化,为其品质的评定提供有效依据。

关键词：傅里叶变换红外光谱曲线拟合分析普洱熟茶陈化过程

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普洱茶的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

光谱学与光谱分析 2008年第3期28卷 594-596页

作者：周湘萍刘刚时有明董勤云南师范大学物理系云南昆明650092 云南大学实验中心云南昆明650091

利用傅里叶变换红外光谱法研究了云南省思茅地区所产不同等级的普洱生茶和熟茶。结果显示:生普和熟普的红外光谱虽然整体上十分相似,但由于生普和熟普的生产工艺不同,其化学成分的组成比例也各异,因而生普和熟普均具有其各自的特征红外... 详细信息

利用傅里叶变换红外光谱法研究了云南省思茅地区所产不同等级的普洱生茶和熟茶。结果显示:生普和熟普的红外光谱虽然整体上十分相似,但由于生普和熟普的生产工艺不同,其化学成分的组成比例也各异,因而生普和熟普均具有其各自的特征红外光谱,且不同品质的生普和不同品质的熟普之间,其红外光谱均有明显的差异。根据红外光谱的特征峰形和吸光度比不仅可以区分生普和熟普,而且有可能区分生普或熟普的不同品质级别。傅里叶红外光谱法快速、简便、直观且样品不需要分离提取,适用于普洱茶的级别鉴别。

关键词：普洱茶红外光谱鉴别

玉米花粉中营养物质的傅里叶变换红外光谱特征

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光子学报 2015年第9期44卷 129-133页

作者：时有明李栋玉易时来曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011 西南大学中国农业科学院柑桔研究所重庆400712

为了研究玉米花粉中的蛋白质和多糖等营养物质，采用傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合技术分析曲辰9号和靖丰3号两种杂交玉米花粉．玉米花粉的傅里叶变换红外光谱显示蛋白质的特征吸收峰酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带出现在1653cm-1、154... 详细信息

为了研究玉米花粉中的蛋白质和多糖等营养物质，采用傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合技术分析曲辰9号和靖丰3号两种杂交玉米花粉．玉米花粉的傅里叶变换红外光谱显示蛋白质的特征吸收峰酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带出现在1653cm-1、1546cm-1和1241cm-1附近，多糖特征吸收峰出现在1078cm-1、1056cm-1、1030cm-1和995cm-1附近．对比它们的傅里叶变换红外光谱的蛋白质和多糖特征吸收带，两种玉米花粉存在一定差异，表明它们所含的蛋白质和多糖含量不同．对1900～950cm-1吸收带实施傅里叶自去卷积和二阶导数处理后再进行曲线拟合分析，剥离出因光谱叠加而掩盖的特征吸收子峰．子峰信息显示曲辰9号玉米花粉中多糖的含量高于靖丰3号玉米花粉，而蛋白质的含量关系则相反．研究表明，傅里叶变换红外光谱技术可为玉米花粉中营养物质的研究提供一种便捷的手段．

关键词：光谱学傅里叶变换红外光谱曲线拟合玉米花粉蛋白质多糖

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五种杂交玉米籽粒品质的FTIR光谱研究

光谱学与光谱分析 2013年第11期33卷 2945-2948页

作者：时有明晏翠琼孙艳琳李栋玉刘刚曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011 云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650092

为了研究傅里叶变换红外光谱在杂交玉米品质评定上的可行性，使用傅里叶变换红外光谱仪获得五种杂交玉米籽粒的光谱。1776～952cm＾－1范围内的光谱主要由蛋白质、淀粉和油脂的红外吸收带组成，淀粉的吸收带较为强烈，蛋白质和油脂的吸... 详细信息

为了研究傅里叶变换红外光谱在杂交玉米品质评定上的可行性，使用傅里叶变换红外光谱仪获得五种杂交玉米籽粒的光谱。1776～952cm＾－1范围内的光谱主要由蛋白质、淀粉和油脂的红外吸收带组成，淀粉的吸收带较为强烈，蛋白质和油脂的吸收带稍弱。该范围光谱中特征吸收带相互重叠，导致一些重要信息被掩盖。通过对1776～952cm。范围内的红外光谱进行曲线拟合分析，发现1051和1548cm。吸收子峰的面积在1776952cm＾－1范围内吸收带总面积中占的百分比与玉米籽粒中淀粉和蛋白质的含量存在着线性关系。研究结果显示傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析技术可用以分析杂交玉米籽粒中淀粉和蛋白质的含量，为玉米品质的快速评定提供一种方法。

关键词：杂交玉米傅里叶变换红外光谱曲线拟合

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黑木耳霉变前后的傅里叶变换红外光谱研究

光谱学与光谱分析 2011年第3期31卷 644-646页

作者：时有明刘刚孙艳琳魏生贤晏翠琼曲靖师范学院物理与电子工程学院云南曲靖655011 云南师范大学物理系云南昆明650092 曲靖师范学院科技处云南曲靖655011

为了检验红外光谱技术在食品安全上的判断能力,利用傅里叶变换红外光谱仪测试了未霉变黑木耳和霉变黑木耳样品的红外光谱。对比它们的红外光谱,两者在羟基和氨基叠加吸收峰、脂类物质吸收峰的频率位置上有较大差异,分别相差23.31和13.42... 详细信息

为了检验红外光谱技术在食品安全上的判断能力,利用傅里叶变换红外光谱仪测试了未霉变黑木耳和霉变黑木耳样品的红外光谱。对比它们的红外光谱,两者在羟基和氨基叠加吸收峰、脂类物质吸收峰的频率位置上有较大差异,分别相差23.31和13.42cm-1。对羟基和氨基的叠加吸收带进行曲线拟合,发现霉变前后羟基和氨基的比例发生较大变化。研究表明,由于霉变后的黑木耳所含物质发生化学变化,通过傅里叶变换红外光谱能明显地反应出这些变化,从而可以利用霉变前后红外光谱的特征来鉴别黑木耳是否发生霉变。

关键词：黑木耳傅里叶变换红外光谱曲线拟合