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芝麻油和油茶籽油掺伪近红外光谱法检测研究

俞雅茹  
【摘要】:在日常中食用油起着十分关键的作用,食用油不仅可以调味,其油脂成分还可以提供人类机体所需的能量等营养物质。食用油的种类多种多样,不同类别的食用油因为其成分不同,其价值也有差异。芝麻油香味特殊、营养高,油茶籽油油脂成分配比合理具有保健功效,两者市场价格较高。然而,不法商家以次充好,甚至在食用油中添加对人体有害的油脂来牟取高额利润,故建立一种快速检测食用油掺伪方法十分必要。论文以芝麻油和油茶籽油为对象,应用近红外光谱法(NIRS)结合化学计量学研究讨论食用油的掺伪鉴别问题,分别建立了芝麻油和油茶籽油的二元掺伪定性定量模型、三元掺伪定性定量模型以及多元掺伪定性定量模型。主要内容如下:(1)研究分析芝麻油和油茶籽油二元掺伪定性定量检测方法,分别建立芝麻油和油茶籽油二元掺伪真实性鉴别模型、芝麻油二元掺伪含量预测模型、油茶籽油二元掺伪含量预测模型。应用NIRS结合支持向量机分类(SVC),建立全波段模型和竞争自适应重加权采样(CARS)、后向间隔偏最小二乘法(BiPLS)优选特征波段建立的特征波段模型,两者均能鉴别芝麻油和油茶籽油的真伪,识别准确率最高为芝麻油采用标准正态变换(SNV)前处理建立的SNV-SVC模型,该模型预测集准确率99.4975%。应用NIRS结合支持向量机回归(SVR)能够实现对芝麻油、油茶籽油掺伪模型的含量预测,模型相关系数R高于99%,均方误差MSE最大为0.0605。(2)研究分析芝麻油和油茶籽油三元掺伪定性定量检测方法,分别建立芝麻油三元掺伪真实性鉴别模型、芝麻油三元掺伪含量预测模型、油茶籽油三元掺伪真实性鉴别模型、油茶籽油三元掺伪含量预测模型。采用多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、标准正态变换和去趋势联用(SNV-DT)前处理,BiPLS优选特征波长,结果表明,应用NIRS能够实现芝麻油和油茶籽油三元掺伪真实性及掺伪含量的鉴别与检测,鉴别模型最高可达100%(油茶籽油三元真伪鉴别MSC-BiPLS-GA-SVC),三元掺伪油脂含量预测相关系数R最高可达99.7254%、均方误差MSE为0.0234(油茶籽油三元掺伪油脂含量预测模型SNV-BiPLS-CV-SVR)。(3)研究分析芝麻油和油茶籽油多元掺伪定性定量检测方法,分别建立芝麻油和油茶籽油多元掺伪真实性定性鉴别模型以及含量预测模型。应用MSC、SNV前处理减少干扰信息,提升模型的预测能力;应用CARS和组合区间偏最小二乘法(SiPLS)快速选择特征波段,建模变量减少,效率高。建立的定性模型检测准确率佳,其中芝麻油多元掺伪真实性检测模型最高达100%;建立的定量模型能够预测芝麻油和油茶籽油多元掺伪样本中芝麻油和油茶籽油的实际含量,整体预测相关系数R均接近1,校正集和预测集均方误差MSE值小且差值小,预测能力稳定,预测效果理想。


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