薯芋及淀粉的傅里叶变换红外光谱研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目：薯芋及淀粉的傅里叶变换红外光谱研究学院物理与电子信息学院专业名称光学工程研究方向生物光谱学研究生姓名任静学号12080300011导师姓名刘刚职称教授2015年5月25日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作

2、者签名：年r月4日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。指导教师签名:摘要摘要薯芋类作物主要指具有可供食用块根或地下茎的一类陆生作物，食用部分多含大量淀粉和糖分，可作蔬菜、杂粮、饲料，并可作为制作淀粉、酒精等的原料。本文研究的薯类作物包括块根作物红薯、木

3、薯、菊薯、豆薯、薯蓣，块茎作物马铃薯、毛薯、姜薯；研究的芋类作物包括块根作物香芋，块茎作物芋头、菊芋、魔芋，球茎作物慈姑、乌芋，根茎作物生姜、沙姜；以及淀粉，包括红薯淀粉、马铃薯淀粉、山药淀粉、莲藕淀粉、豌豆淀粉、玉米淀粉。本文用FTIR光谱结合统计分析对薯芋类作物进行了研究。薯芋类作物的二阶导数光谱在1800～700cm-1范围内有明显的差异，选取该范围二阶导数光谱结合统计分析方法进行相关分析、主成分分析、聚类分析。8种薯的相关系数在0.948与0.331之间，其主成分、聚类分析分析正确率分别为：97.5

4、%、100%；不同颜色的红薯、马铃薯1800～700cm-1范围内的二阶导数光谱相关系数分别大0.875、0.784。8种芋类的主成分、聚类分析正确率都达到100%；6种淀粉的相关系数大于0.795，主成分、聚类分析分类正确率均达到100%。莲藕、红薯、马铃薯淀粉的二维相关红外光谱分析的结果表明在波段1150～1500cm-1、860～1200cm-1范围内，其二维相关红外光谱差别明显。自卷积的分析结果表明：莲藕淀粉是3种淀粉中颗粒有序结构相对含量最高的，其次是马铃薯淀粉，最低的是红薯淀粉。研究结果表明，傅

5、里叶变换红外光谱结合统计分析在鉴别薯芋类作物方面具有快捷、需求样品少、准确率较高的特点，有望发展为一种鉴别不同品种物种方便快捷的方法。关键词：FTIR；薯芋类作物；淀粉；小波变换；相关性分析；主成分分析；聚类分析IAbstractAbstractRoot-tubercropsmainlyrefertotheterrestrialplantthathaveediblerootorrhizomatoustype,theediblepartcontainsalargenumberofstarchandsugar,

6、canmakevegetables,grains,feedandcanbeusedasarawmaterialmakingstarch,alcohol,etc.Theroot-tubercropsstudiedinthispapercontainedpotatocropsandtarocrops,thepotatocropsincludedsweetpotato,potato,cassava,Chineseyam,jicama,gingerpotatoandyaconrhizomeofwingedyam;T

7、hetarocropsincludedsagittariasagittifolia,zingiberofficinaleroscoe,colocasiaesculenta,eleocharistuberosa,rhizomakaempferiae,henrysteudneratuber,konjacandhelianthustuberosusL.Sweetpotatostarch,potatostarch,Chineseyamstarch,lotusrootstarch,peastarchandcornst

8、archwerealsostudiedinthispaper.Root-tubercropswerestudiedbyFouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopycombinedwithstatisticalanalysiscontainedcorrelationanalysis,principalcomponentanalysis(PCA)andhierarchicalc