近红外光谱快速判别分析方法的研究.pdf

第29卷，第11期 光谱学与光谱分析 200 and November，2009 9年11月 SpectroscopySpectralAnalysis 牛奶中三聚氰胺的可见／近红外光谱快速判别分析方法的研究 袁石林，何 勇’，马天云，吴 迪，聂鹏程 浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310029 摘要为探讨基于可见一近红外光谱技术快速检测牛奶中是否含有三聚氰胺的可行性。文章通过往液态奶 Field 中添加不同含量的三聚氰胺，共制备样本160个。利用HandheldSpec光谱仪获取样本光谱，其后采用 不同的预处理方法对光谱数据进行预处理，然后分别建立数学模型，比较模型的好坏，得到采用移动平均平 滑作为数据的预处理方法较好。从160个样本中随机的取出120个样本建模，剩下的40个样本作为独立的 验证集。采用偏最小二乘回归法(PLS)和最小二乘支持向鼙机法(LS-SVM)方法分别建立判别分析模型，利 9 用独立的验证集对判别模型进行了预测验证。预测结果的预测相关系数(R2)分别为0．9174(PLS)和0．910 (LSSVM)，预测标准误差(RMSEP)分别为0．0304(PLS)和0．0467(峪SVM)。研究结果表明近红外反射 光谱可以作为一种快速检测牛奶中三聚氰胺的方法。 关键词可见／近红外光谱；三聚氰胺；牛奶；偏最小二乘法；最小二乘支持向量机 中图分类号：S87；0657文献标识码：A Dol：10．3964／j．issrr1000—0593{2009)11—2939—04 引 言 料中的肉骨粉含量的可行性。之前有人利用近红外光谱技术 Ns 三聚氰胺(C3Hs)是一种重要的氮杂环有机化工原料， 快速判别非反刍动物源肉骨粉中是否含有反刍动物源肉骨 主要用于生产三聚氰胺——甲醛树脂，广泛用于木材加工、 粉。而用近红外光谱技术检测牛奶中三聚氰胺还未见报道。 塑料、涂料、造纸、皮革、电气、医药等行业[1]。如今检测蛋 本研究以牛奶为原料，采用相关系数法比较不问的光谱范围 白质含量采用的凯氏定N法无法排除这类伪蛋白氮的干扰， 和光谱预处理方法，探讨基于可见／近红外反射光谱技术定 三聚氰胺因其氮含量比例高(66．7％)常被不法商人添加进动性分析牛奶中三聚氰胺的可行性，探索丰富我国食品和动物 物饲料中，甚至添加到食品中。加拿大安达略省圭尔夫大学 饲料快速检测的新方法。 of Guelph)的研究发现，氰酸和三聚氰胺反应会 (University 产生阻碍肾脏功能的结晶[z]。因此，为保证食品的安全，寻 1材料与方法 求快速、简单的检测方法显得尤为重要。 2008年8月以来，中国一些医院陆续检查到部分婴儿患1．1仪器设备与软件 有胆结石，而这些患有胆结石的婴儿均是喝了含有三聚氰胺 实验使用美国ASD(AnalyticalSpectralDevice)公司的 的奶粉，这就是影响全国的“三鹿奶粉”事件。后来的调查结 HandheldField Spec光谱仪，其光谱采样间隔(波段宽)1．5 075 nlTl，扫描 果为不法商人为获得更高的利润，往生产奶粉的原料——牛 nm，光谱分辨率为3．5衄，测定范围325～1 奶中添加三聚氰胺。随后在全国奶粉和液态奶的检测中，发