式近红外仪检测牛奶中脂肪、蛋白质及干物质含量.pdf

第31卷，第3期 光谱学与光谱分析 201 and March．2011 1年3月 SpectroscopySpectralAnalysis 便携式近红外仪检测牛奶中脂肪、蛋白质及干物质含量 李晓云1，王加华2，黄亚伟1，韩东海h 1．中国农业大学食品科学与营养工程学院．北京 100083 2．许昌学院化学化工学院．河南许昌461000 摘要采用便携式近红外光i将仪．结合偏最／b-乘回归法，研究了牛奶脂肪、蛋白质和干物质含景的测定 方法．建立丫近红外漫反射定域分析模删。结果显示，脂肪、蛋白质和十物质模．『l!!相关系数(R2)分别为 现脂肪与干物质间具有很好相关性(R2=o．921)，因此叮通过脂肪模喇预测来计算千物质含昔，提高了干物 质的检测精度。研究表明，采用便携式近红外漫反射模式可为牛奶成分的现场检测提供一种尤损、快速的新 方法。 关键词便携式短波近红外仪；漫反射；牛奶成分；偏最／b乘法 文献标识码：A 中图分类号：0657．3；S123 中闺)．配备光纤采集附件。采用CMOS检测器(256像元)。 引 言 该仪器采朋外置光源。探头直径为40nll-ll，漫反射采集模 式。测鲢时采用光纤探头采集漫反射光谱．以外置陶瓷板作 目前．牛奶成分的近红外检测已有许多应用[I-$1．光谱为背景。 采集模式主要为透射【6～1，牛奶光散射严重【B】，透射光强度 I．2光谱采集 较弱，因此样品目标信号相对较低，增加_『数据分析和建模 样品经水浴加热(40士0．1)℃恒温30min后．倒人锥形 难度。针对牛奶特性，采用大光斑、强光源的漫反射模式。 瓶并保证一定的厚度防止光透过。摇匀后将容肇瓶平放于平 可获取更大采集面的信息和提高目标信号。 面漫反射探头，采用内壤涂黑盒子罩住锥形瓶及光纤头。防 利用便携式短波近红外光谱仪配备的光纤采集附件，采 止杂散光干扰。光谱采集期1．日J．间隔1h采集一次陶瓷背景 集漫反射光谱，探讨牛奶成分含氢肇Ⅲ在短波近红外区间的 光谱。样品和背景积分时问均为60眦．采集光j蒋范嘲为600 ～1100 特征波长归属。漫反射光谱经多元散射校正(multiplicativenlTl，间隔为l咖，共有500个数据点。每个样品光 correction，MSC)后．分别建讧脂肪、蛋门质和-F物质谱采集3次，以平均光谱作为样晶光谱。 signal least 1．3统计分析 偏最小二乘法(partialsquares，PIS)模型。以验证集标 errorof 准差(rootsquare prediction．RMSEP)以及栩对分析样晶杠杆值与学生残蔗用于样品异常判别．通常以杠杆 of to 误差(ratiopredictiondeviation，RPD)来评价模型性能。值和学，扛残芳值平均值的3倍作为异常判定阚值．样^^同时 具备岛的杠杆值和学乍残蔗时样晶被判为异常。剔除异常值 1实验材料和方法 之后参‘j脂肪、蛋门质和千物质建模的样品数分别为71．64 t 和70。剩余样^^按照浓度梯度排序。依31左右分为训练 1．1实验样品和仪器