应用博利叶近红外光谱定性、定量检测鱼粉中掺杂三聚氰胺的研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了研究利用傅利叶近红外光谱对鱼粉中掺杂三聚氰胺进行定性鉴定及定量预测的可行性及方法,进行了试验一,收集饲用鱼粉126个,通过添加三聚氰胺标准品到饲用鱼粉中,以制备三聚氰胺含量不同的掺假鱼粉276个,三聚氰胺含量为0.1%~15.0%,然后用近红外光谱仪采集饲用鱼粉、掺杂三聚氰胺鱼粉和三聚氰胺标准品的近红外光谱曲线,采用PCA-欧氏距离法建立定性模型,利用偏最小二乘分析(PLS)建立定量分析模型。试验二,为了进一步探讨近红外光谱检测鱼粉中低剂量三聚氰胺的检测范围,同时比较不同化学计量学方法对近红外分析的影响,从上述饲用鱼粉中选出55个,通过添加三聚氰胺标准品到饲用鱼粉中,以制备三聚氰胺含量不同的掺假鱼粉60个,三聚氰胺含量为3.0mg/kg~1056.8mg/kg,采集样品光谱曲线,分别采用PCA-欧氏距离法和LS-SVM法建立定性模型,利用偏最小二乘分析(PLS)和LS-SVM法建立定量分析模型,以探讨近红外光谱检测鱼粉中污染低剂量三聚氰胺的检测范围,并确定较好的建模方法。   试验结果如下:采用相关系数法,以0.4为阈值,提取鱼粉中三聚氰胺的特征光谱为6828-6796cm-1,5022-4978cm-1,4776-4763cm-1,4637-4616cm-1和4496-4481cm-1:当饲用鱼粉中掺入三聚氰胺量在0.1%~15.0%时,6873-6514cm-1可作为定性鉴定饲用鱼粉是否掺杂三聚氰胺的最佳光谱区,根据此谱区所建定性模型对检验集样品的识别率为99.5%;采用逐步剔除低信息含量光谱优化法(Opus软件中程序)可得,9947-7394cm-1.6915-5697cm-1为宽范围定量分析的最佳光谱区,据此所建宽范围定量预测模型的R2为0.99,RMSECV为0.40%,RMSEP为0.38%;当饲用鱼粉中掺入三聚氰胺量在0.1%~5.5%时,采用逐步剔除低信息含量光谱优化法可得,9947-5697cm-1,4605-4246cm-1为窄范围定量分析的最佳光谱区,据此所建窄范围定量预测模型的R2为0.98,RMSECV为0.25%,RMSEP为0.24%。当饲用鱼粉中污染三聚氰胺量为3.0mg/kg~1056.8mg/kg时,在6873-6514cm-1谱区,由PCA-欧氏距离法所建定性分析模型对检验集样品正确识别率为70.4%,但其对三聚氰胺含量为136.4mg/kg及以上的样品正确识别率为100%;而由LS-SVM法所建定性分析模型,当采用6873-6514cm-1谱区建模时,所建模型对检验集样品正确识别率为88.9%,其对含量为136.4mg/kg及以上的样品完全正确识别。当采用5300-4900cm-1或全谱建模时,所建模型检难集样品识别率为81.5%,其对三聚氰胺含量为136.4mg/kg及以上的样品正确识别率为100%;当饲用鱼粉中污染三聚氰胺量为3.0mg/kg~1056.8mg/kg时,采用逐步剔除低信息含量光谱优化法可得,9099-8246cm-1,7398-6545cm-1为定量分析鱼粉中低剂量三聚氰胺的最佳光谱区,据此所建低剂量定量预测模型的R2为0.93,RMSECV为81.7mg/kg,RMSEP为66.5mg/kg;由LS-SVM法,采用相同的预处理方法和谱区建立的低剂量定量预测模型的R2为1,RMSECV为71.0mg/kg,RMSEP为116.2mg/kg;PLS法和LS-SVM法所建低剂量定量分析模型对检验集三聚氰胺含量为224.5mg/kg~987.2mg/kg的样品预测相对偏差较小,其RMSEP分别为37.7mg/kg和37.8mg/kg,能较准确地预测其含量;预测鱼粉水分、粗蛋白近红外模型的R2、RMSECV和RMSEP分别为0.92和0.91、0.40%和1.39%、0.67%和3.00%。预测鱼粉粗灰分模型的R2、RMSECV和RMSEP分别为0.85,1.99%,1.66%。鱼粉赖氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、脯氨酸和总氨酸的决定系数R2都达0.9以上,预测相对标准差小于10%。而预测鱼粉蛋氨酸模型R2为0.85,预测相对标准差小于10%。预测鱼粉组氨酸模型的R2为0.92,但预测相对标准差大于10%。预测鱼粉丝氨酸和胱氨酸的模型R2为0.62和0.47,预测相对标准差皆大于10%。   综合试验结果说明:采用相关系数法,以0.4为阈值,提取出了三聚氰胺特征光谱。当鱼粉中三聚氰胺掺杂量为0.1%~15.0%时,近红外光谱技术可以定性检测鱼粉中是否掺杂三聚氰胺,并定量预测其含量;窄范围定量模型能更准确地预测三聚氰胺含量为0.1%~5.5%的样品;当饲用鱼粉中三聚氰胺污染量为3.0mg/kg~1056.8mg/kg时,以模型对检验集样品正确识别率100%为标识,NIR定性分析模型能将污染有136.4mg/kg及以上三聚氰胺的掺假样品与饲用鱼粉相互区分开;LS-SVM法建立的定性分析模型优于PCA-欧氏距离法所建模型;NIR定量模型(PLS)能较准确地预测出掺假鱼粉样品中含量为208.3mg/kg及以上的三聚氰胺含量,RMSECV为81.7mg/kg,对检验集样品三聚氰胺含量高于224.5mg/kg的样品RMSEP为37.7mg/kg;定量预测时,LS-SVM法较PLS法无显明优势。近红外光谱技术可以用于预测鱼粉水分、粗蛋白及部分氨基酸含量。
其他文献
人们也许还记得,不久前,《解放军报》的文化版上曾经发表的党玺澎写的一篇题为《他死在谁手上?》的杂文。这篇文章说的是去年发生在郑州的那个名噪一时的“交通事故”案,原是公安
目的:探究对冠心病病患实施综合护理干预措施后,其日常生活质量所受影响.方法:选取我院2014年1月-2015年1月收治的患此疾病病患112例,依照随机方式将其分为常规组及综合组,每
目的:观察中药穴位贴敷联合中药中频离子导入治疗膝骨关节炎的临床疗效.方法:选取我院门诊及病房于2016年03月—2016年12月期间收治的符合纳入及排除标准的膝骨关节炎患者73
目的:观察和对比多索茶碱与氨茶碱治疗老年患者支气管哮喘急性发作的疗效及对肺功能的影响.方法:挑选本院于2016年12月—2017年11月期间纳入的支气管哮喘急性发作老年患者82
晚期癌症会对患者及其家属造成严重的应激反应,进而滋生严重的焦虑与抑郁情绪,通过综合心理干预改善患者及其家属焦虑抑郁反应,是癌症晚期治疗、康复的关键环节.本文对综合心
目的:探讨对心肌梗死并发心力衰竭患者行循证护理干预的临床效果.方法:抽取我院2015年2月-2017年3月收治的76例心肌梗死并发心力衰竭患者进行分组研究,根据数字随机表法将接
目的:分析猫抓病淋巴结炎患者的诊断护理预防手段.方法:本文选取了2017年5月20号外二科收治的一位猫抓病性淋巴结炎患者的临床医学资料,并根据其临床表现对其进行了有效的诊
目的:分析全程无缝隙护理应用于手术室护理的效果及患者预后影响.方法:选取80例2016年1月-2017年6月期间的手术患者,对照组实施常规手术室护理,研究组应用全程无缝隙护理,比
目的:观察多索茶碱与氨茶碱治疗支气管哮喘的临床效果.方法:本次研究的68例研究对象均选自2016年5月到2017年5月期间接收的支气管哮喘患者,将其随机、分均分为对照组(氨茶碱)
钢铁工业在工业部门的能源消耗中占有较大比重。节约能源,不仅关系到钢铁工业的发展,也影响到国民经济的全局。1983年同1978年相比,五年来全国钢产量增长了25.9%,而能源消耗