薯芋及淀粉的傅里葉變換紅外光譜研究

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1、分類號密級UDC編號碩士研究生學(xué)位論文論文題目：薯芋及淀粉的傅里葉變換紅外光譜研究學(xué)院物理與電子信息學(xué)院專業(yè)名稱光學(xué)工程研究方向生物光譜學(xué)研究生姓名任靜學(xué)號12080300011導(dǎo)師姓名劉剛職稱教授2015年5月25日獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作

2、者簽名：年r月4日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)云南師范大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。指導(dǎo)教師簽名:摘要摘要薯芋類作物主要指具有可供食用塊根或地下莖的一類陸生作物，食用部分多含大量淀粉和糖分，可作蔬菜、雜糧、飼料，并可作為制作淀粉、酒精等的原料。本文研究的薯類作物包括塊根作物紅薯、木

3、薯、菊薯、豆薯、薯蕷，塊莖作物馬鈴薯、毛薯、姜薯；研究的芋類作物包括塊根作物香芋，塊莖作物芋頭、菊芋、魔芋，球莖作物慈姑、烏芋，根莖作物生姜、沙姜；以及淀粉，包括紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、山藥淀粉、蓮藕淀粉、豌豆淀粉、玉米淀粉。本文用FTIR光譜結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析對薯芋類作物進(jìn)行了研究。薯芋類作物的二階導(dǎo)數(shù)光譜在1800～700cm-1范圍內(nèi)有明顯的差異，選取該范圍二階導(dǎo)數(shù)光譜結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行相關(guān)分析、主成分分析、聚類分析。8種薯的相關(guān)系數(shù)在0.948與0.331之間，其主成分、聚類分析分析正確率分別為：97.5

4、%、100%；不同顏色的紅薯、馬鈴薯1800～700cm-1范圍內(nèi)的二階導(dǎo)數(shù)光譜相關(guān)系數(shù)分別大0.875、0.784。8種芋類的主成分、聚類分析正確率都達(dá)到100%；6種淀粉的相關(guān)系數(shù)大于0.795，主成分、聚類分析分類正確率均達(dá)到100%。蓮藕、紅薯、馬鈴薯淀粉的二維相關(guān)紅外光譜分析的結(jié)果表明在波段1150～1500cm-1、860～1200cm-1范圍內(nèi)，其二維相關(guān)紅外光譜差別明顯。自卷積的分析結(jié)果表明：蓮藕淀粉是3種淀粉中顆粒有序結(jié)構(gòu)相對含量最高的，其次是馬鈴薯淀粉，最低的是紅薯淀粉。研究結(jié)果表明，傅

5、里葉變換紅外光譜結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析在鑒別薯芋類作物方面具有快捷、需求樣品少、準(zhǔn)確率較高的特點(diǎn)，有望發(fā)展為一種鑒別不同品種物種方便快捷的方法。關(guān)鍵詞：FTIR；薯芋類作物；淀粉；小波變換；相關(guān)性分析；主成分分析；聚類分析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