近红外光谱分析技术识别奶粉中淀粉掺假的研究

• 作 者: 王宁宁 申兵辉 关建军 赵中瑞 朱业伟 张录达
• 机 构: 中国农业大学农学与生物技术学院; 中国农业大学理学院; 北京凯元盛世科技发展有限责任公司; 中国农业大学信息与电气工程学院; 沈阳农业大学; 辽宁东亚
• 出 处: 光谱学与光谱分析
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 奶粉 近红外光谱 仿生模式识别 偏最小二乘回归 支持向量回归
• 基金项目: 国家科技支撑计划项目(2011BAD35B09)资助

将蒙牛、伊利、完达山三个品牌的奶粉样品掺入不同量的淀粉构成32份实验样品。在跨度近两个月时间内,用JDSU微型近红外光谱仪,分五天重复5次采集这些样品的中波近红外漫反射光谱。采用仿生模式识别(BPR)算法对样品进行掺假识别定性分析,并研究了分析的可靠性与模型的稳健性。以90%作为评价分析结果(样品掺杂的正确识别率CAR与正确拒识率CRR)的阈值:将测试结果高于此阈值的所有样品中掺入淀粉的最低含量分别称为样品掺杂的正确识别限与正确拒识限。结果显示:三个品牌奶粉样品分别各自建模时,若用同一天测定的部分光谱数据建立模型,预测该天剩余光谱,样品掺杂的正确识别限与正确拒识限都可以达到0.1%。对于三种品牌奶粉合并后的纯奶粉及其淀粉掺杂样品混合建模时,若用同一天测定的光谱建模与测试,样品掺杂的正确识别限也可以达到0.1%,正确拒识限则为1%;若用不同时间采集的光谱进行交叉测试,正确识别限与正确拒识限都只有5%;若用四天的光谱数据联合建模,测试第五天的数据,正确识别限可以稳定达到1%,正确拒识限可以达到5%。应用两种算法对奶粉中淀粉含量进行定量分析比较,进一步验证了有关定性分析对样品掺杂正确识别限和正确拒识限的可靠性。