食品行業(yè)
本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。
眾所周知，牛奶具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，其中含有促進(jìn)人體生長發(fā)育及維持健康水平的必需營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖和其他固形物等。隨著人們生活水平的提高，奶制品在國內(nèi)的消費(fèi)量迅速增加。在巨大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，乳品的摻假現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重。市場上曾經(jīng)出現(xiàn)的“阜陽奶粉事件”，“還原奶事件”，“光明牛奶回奶事件”，“雀巢奶粉事件”，以及目前更加嚴(yán)重的“三聚氰胺事件”，這些事件中都說明了牛奶質(zhì)量控制的重要性和緊迫性。尿素是蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物，少量存在于哺乳動(dòng)物的乳汁中。一般認(rèn)為尿素含量介于20-30g/L 為牛奶的正常含量范圍。
目前一些不法商販為了達(dá)到以次充好、賺取非法利潤的目的，在牛奶中添加尿素以提高蛋白質(zhì)含量，直接危害人體健康，導(dǎo)致潛在危險(xiǎn)或中毒，同時(shí)給乳品加工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前對牛奶中尿素的快速檢測方法有比色測定法，PH值差異測定法，酶與選擇性電極聯(lián)用等分析方法。上述方法適合常規(guī)檢測，但操作復(fù)雜，耗時(shí)較多，不適合于原料奶收購中及時(shí)的質(zhì)量控制。
近紅外光譜分析技術(shù)具有無需對樣品處理、成本低、對樣品無損檢測等特點(diǎn)，適合對乳制品中摻雜物質(zhì)的檢測。本文在研究摻雜尿素牛奶二維紅外相關(guān)譜特性基礎(chǔ)上，選擇最佳建模波數(shù)區(qū)間，建立定性、定量分析牛奶中摻雜尿素的判別模型，這對于維護(hù)乳制品市場穩(wěn)定，保護(hù)消費(fèi)者利益具有重要的意義。
建立在摻雜尿素牛奶二維相關(guān)近紅外譜的基礎(chǔ)上，選擇隨摻雜目標(biāo)物濃度變化敏感的特征光譜信息區(qū)間，應(yīng)用PLS-DA 建立了摻雜尿素牛奶的判別模型，該模型可以實(shí)現(xiàn)純牛奶與摻雜牛奶的正確識別，識別率達(dá)到了100%。同時(shí)，采用了PLS建立了定量分析牛奶中摻雜尿素的數(shù)學(xué)模型，其交叉驗(yàn)證均方差0.242g/L，對未知樣品集預(yù)測相關(guān)系數(shù)R 達(dá)到 0.999，預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.57g/L。該方法簡單，快速，這為實(shí)現(xiàn)快速檢測牛奶中摻雜物奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
