一.实验目的
利用GSA金光近红外光谱仪对发酵液中山梨糖的含量进行建模实验,以考察仪器对发酵液中山梨糖含量检测的可行性及准确性。
二.仪器条件
实验仪器为山东金璋隆祥智能科技有限责任公司生产的GSA201型近红外光谱仪,主要部件包括:仪器主机、电源适配器、笔记本电脑、石英样品杯,GSA数据分析软件,NIRSA化学计量学软件。
三、样品准备:
本实验所使用样品为发酵液,状态为半透明悬浊液,用玻璃试管盛装,共60个。
样品采集:取发酵工艺第12个小时至第20个小时中间8小时发酵时间的样品,前30个样品为每10分钟取一个,后时30个样品为每5分钟取一个,共计取样60个,以玻璃试管盛装,扫描完光谱后置于冰柜中冷藏。
四、实验方法
光谱采集:发酵液倒入特制的样品杯中,以透反射方式开始光谱采集。从60个样品的光谱中随机选取50个样品进行建模,其余10个作为外部验证样品不参与建模,对模型准确性进行验证。
五、实验结果
1. 建立模型
直接使用原始光谱建模,将建模样品的光谱数据与相应的性质数据关联,采用偏最小二乘法(PLS1),用化学计量学软件建立模型,经过进行逐步优化,最后得到较为理想的校正模型。

图1. 发酵液中山梨糖含量的PLS1回归模型图
2. 模型验证
对随机选取的10个样品进行外部预测,其预测结果如下。

六、实验结论
通过对以上实验过程及结果的分析,我们得出结论:GSA金光近红外光谱仪利用光谱数据和校正模型完全能够有效预测发酵液中山梨糖的含量,而且随着有代表性样品的不断补充,模型的稳健性和预测的准确度会得到进一步的提高。

