[發明專利]利用近紅外光譜進行生鮮乳摻假識別的方法

有效

• 申請號: 201210006267.2
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102590128A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 黃士新;倪力軍;顧欣;張鑫;張立國;王蓓;鐘珍珍;李丹妮;嚴鳳;張文剛;吳劍平
• 申請（專利權）人: 上海市獸藥飼料檢測所;華東理工大學
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及一種生鮮乳檢測方法，更具體地，涉及一種利用近紅外光譜進行生鮮乳摻假識別的方法。

背景技術

在生鮮乳中摻加水、糊精、植脂末、三聚氰胺等低成本物質以牟取商業利潤是一種常見的違法行為。

現有試紙、色譜檢測方法通常是針對某一特定摻假物進行分離分析，因此識別不同摻假物需要經過不同的前處理步驟后再分別進行判定，比較費時費力。

近期有學者采用商品奶進行了若干采用近紅外技術對摻假牛奶的定性識別或定量分析的研究并取得了良好的結果。但商品奶經過了均質、滅菌等處理過程并加有添加劑及助劑等，其性狀和生鮮乳有著較大差異。因此欲探索近紅外技術對生鮮乳摻假識別的可行性，應以生鮮乳為基礎，采用接近實際情況的方式配制摻假乳樣品。

本專利發明人曾收集了2010年6-7月期間上海市以及周邊地區各個牧場未加工的生鮮乳162個，配制相同數目含氮量達標、摻水量為1％～20％的含三聚氰胺、尿素、硝酸銨的摻假乳溶液，分別采集生鮮乳樣品和摻假乳樣品的近紅外光譜，通過比較不同光譜預處理方法及建模方法，確立最佳的近紅外判別模型，結果表明采用近紅外商業軟件建立的判別模型對未知乳樣品的判別正確率在40％左右，且無法對模型參量進行更新，而采用自開發的IS-KNN方法(改進與簡化的K-最鄰近法)建立的判別模型對已知摻假物類別的摻假乳的判別正確率最高可達100％，但對含有多種未知摻假物的摻假乳的判別正確率通常在80％～90％，因此，現有方法對于含有多種未知摻假物的摻假乳的判別正確率以及判別模型的參量更新維護還存在可提高的空間。

發明內容

本發明提出一種利用近紅外光譜進行生鮮乳摻假識別的方法，以提高對含有多種未知摻假物的摻假乳的判別正確率，并使判別模型參量得到更新維護。

為了達到上述目的，本發明從監控區域收集未經加工的生鮮乳樣品，并以此為基礎采用各種摻假物配制摻假乳樣品，檢測其近紅外光譜，采用支持向量機法(Surprot?Vector?Machine，SVM)法建立生鮮乳的近紅外判別模型，以實現對摻假乳的快速鑒別，具體步驟如下：

步驟(1)：采集多種生鮮乳樣品和摻假乳樣品的近紅外光譜，對應建立生鮮乳譜庫和摻假乳譜庫；

步驟(2)：利用生鮮乳譜庫和摻假乳譜庫中的近紅外光譜建立判別模型，校正判別模型以得到最優判別模型；

步驟(3)：采集未知是否摻假的未知乳樣品的近紅外光譜，利用最優判別模型對未知乳樣品的近紅外光譜進行判別，從而得到未知乳樣品的判別結果；

其中，所述步驟(2)中，采用SVM方法建立判別模型。

所述步驟(3)還包括，若未知乳樣品的判別結果為假，則對該未知乳樣品進行確證。

所述步驟(3)還包括，若確證結果為假，則將該未知乳樣品的近紅外光譜加入摻假乳譜庫以更新最優判別模型。

所述步驟(3)還包括，若確證結果為真，則將該未知乳樣品的近紅外光譜加入一假陽性譜庫。

所述利用近紅外光譜進行生鮮乳摻假識別的方法，進一步包括步驟(4)：采集已知是否摻假的已知乳樣品的近紅外光譜，利用最優判別模型對已知乳樣品的近紅外光譜進行判別，得到已知乳樣品的判別結果，若已知乳樣品的判別結果與實際類別一致，則將已知乳樣品的近紅外光譜加入其判別結果對應的譜庫以更新最優判別模型。

所述利用近紅外光譜進行生鮮乳摻假識別的方法，進一步包括步驟(4)：采集已知是否摻假的已知乳樣品的近紅外光譜，利用最優判別模型對已知乳樣品的近紅外光譜進行判別，得到已知乳樣品的判別結果，若已知乳樣品的判別結果與實際類別不一致，則將已知乳樣品的近紅外光譜作為異常樣本保存，當異常樣本累積超過預設數目時，將異常樣本加入其實際類別對應的譜庫以更新最優判別模型。

所述生鮮乳譜庫或摻假乳譜庫中每添加一個新的近紅外光譜，則從該譜庫中相應地刪除一個采集日期最早的樣品的近紅外光譜。

在采集近紅外光譜之前，將生鮮乳樣品、摻假乳樣品、未知乳樣品和/或已知乳樣品在40℃下超聲處理10～20min。

所述步驟(2)還包括，采用SVM方法建立判別模型之前，使用T檢驗剔除離群的近紅外光譜。

所述步驟(2)還包括，采用SVM方法建立判別模型之前，采用SNV方法、MSC方法或一階導方法對已剔除離群樣本的近紅外光譜集進行預處理。

所述步驟(2)還包括，采用留三分之一或四分之一法校正判別模型。

所述生鮮乳樣品由從監控區域采集的未經加工的生鮮乳制成。