这项研究是利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合多元统计方法, 对14种外表看起来极其类似的不同苜蓿牧草品种进行鉴定识别的可行性研究。 通过实验测试获得苜蓿牧草品种在0.1～1.5 THz有效波段的吸收系数和折射率等光谱参数, 并且测试光谱揭示不同种类的苜蓿牧草在时间延迟、 吸收强度和折射率等物理参量的平均值上都有所不同。 尽管以上提到的这些太赫兹特征差异意味着太赫兹时域光谱(THz-TDS)鉴定识别牧草品种是可行的, 但是, 由于没有特征吸收峰作为指纹谱识别依据, 因此, 本文利用多元统计方法聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)在光谱参数和不同品种的苜蓿草种之间建立模型用以进行辅助验证, 通过CA方法计算得到牧草间的欧氏距离以及通过PCA方法获得牧草的任何两个样本的PC1分值显示CA和PCA之间存在着很好的一致性, 说明CA和PCA两种多样统计方法均能反映牧草间的差异。 因此, 太赫兹时域光谱技术结合多元统计方法能够成为一种有效的快速检测识别不同苜蓿牧草品种的方法, 进而为将来建立牧草品种太赫兹光谱数据库奠定基础。

使用太赫兹时域光谱技术对生物饲料添加剂中的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌三种益生菌进行了室温、充氮环境下太赫兹时域光谱测试。得到了样品在0.2~1.6 THz波段的太赫兹吸收光谱和折射率谱。实验结果表明, 随着频率增加三种益生菌的THz波段的吸收系数是增加的, 并且有不同的吸收趋势及明显的特征吸收峰, 这意味着三种样品的分子及官能团的构成和存在状态是不同的。三种样品明显不同的平均折射率(分别是1.71, 1.67, 1.64)说明太赫兹光通过样品时所产生的色散和吸收是不同的, 这更有力地揭示三种样品的确具有不同的生物成分组成和结构。为了更好地比较和说明太赫兹波识别鉴定益生菌的优势, 还进行了同条件下的红外测试。通过对比发现菌制剂在太赫兹波段比在中红外波段更具有吸收活性, 更能体现其结构差别, 是红外光谱测试的有效辅助手段, 同时, 文中还依据益生菌的生物结构特征首次给出了机理上的解释和探讨。这项研究表明太赫兹时域光谱技术能够填补益生菌检测手段的匮乏, 为益生菌的检测乃至为其它生物饲料添加剂检测提供了一种行之有效的方法。