用近红外光谱法实时监测蛹虫草发酵中胞内多糖的质量浓度.pdfVIP

第48卷 第5期 吉 林 大 学 学 报 (理 学 版 ) Vo1．48 No．5 2010年 9月 JournalofJilinUniversity(ScienceEdition) Sep 2010 用近红外光谱法实时监测蛹虫草 发酵中胞 内多糖的质量浓度 郭伟 良，王羚瑶，李伟伟，方 侃 ，逯家辉，滕利荣 (吉林大学 生命科学学院，长春 130012) 摘要：应用近红外光谱(NIR)结合偏最小二乘法(PLS)建立一种实时监测蛹虫草发酵 中胞 内 多糖质量浓度的新方法．对39个批次的蛹虫草在3个不同条件的5L发酵罐中进行蛹虫草深 层发酵，发酵过程中间隔一定时间取样，采集样品的近红外光谱，并按常规方法测定样品中 胞 内多糖质量浓度，再采用PLS法建立样品的近红外光谱与胞 内多糖质量浓度间的模型，所 建模型经过选择最适光谱预处理方法和最适隐变量数进行优化，其留一交互验证预测值与化 学测定参考值间的相关系数R=0．8750，交互验证均方根误差 RMSECV=0．3052．采用最优 PLS模型对样品中胞 内多糖质量浓度进行预测，校正集预测均方根误差RMSEC=0．1670，预 测集预测均方根误差 RMSEP=0．3650，表明模型的稳健性和预测性能较好． 关键词：近红外光谱；偏最小二乘法；蛹虫草；胞 内多糖 中图分类号：0657．33 文献标志码 ：A 文章编号：1671-5489(2010)05-0855-05 NearInfraredSpectroscopyReal-TimeM onitoring ofIntracellularP0lysaccharideConcentration duringFermentation ofCordycepsmilitaris GUOWei—liang，WANGLing-yao，LIWei—wei，FANG Kan，LUJia—hui，TENG Li—rong (CollegeofLfieScience，JilinUniversity，Changchun130012，China) Abstract：Nearinfraredspectroscopy(NIR)combinedwithpartialleastsquare(PLS)wasusedtodevelopa new methodforthereal—timemonitoringoftheintracellularpolysaccharideconcentrationduringtheCordyceps militarisfermentation．39batchesofCordycepsmilitarisfemr entationwereimplementedundervariousfermen- tation conditionsin5Latthreekindsofdifferentconditions．Thesampleswerecollectedatintervalsofsome hoursafterthefemr entationsrunningintotheexponentialgrowthphase．TheNIR spectraofthesampleswere recordedandtheintracellularpolysaccharidemassconcentrationsofthesamplesweredetemr inedatthesame timeviathereferencemethod．PLSmethodwasused tomodeltherelationship between theNIR and the intracellularpolysaccharidemassconcentration．Thedevelopedmodelwasoptimizedbyselectingthesuitable spectralpreprocessingmethod and the suitablenumberoflatentvari