[發(fā)明專利]一種應用近紅外光譜法建立二維定性分析模型以鑒別鮮海刺參產(chǎn)地的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710992807.1
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107831135B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 蔡蕊;趙偉杰;郭修晗;王世盛;李悅青;唐博;曹雷;王柳
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王丹;李洪福

1.一種應用近紅外光譜法建立二維定性分析模型以鑒別鮮海刺參產(chǎn)地的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、對瓦房店、普蘭店、長海島、獐子島；萊州、煙臺、乳山、青島和福建霞浦九個產(chǎn)地的鮮海參樣本進行采樣獲得相應的鮮海參采樣樣本；

所述步驟1包括：

步驟11、預先收集瓦房店、普蘭店、長海島、獐子島；萊州、煙臺、乳山、青島和福建霞浦九個產(chǎn)地的鮮海參樣本；

步驟12、對每一鮮海參樣本均進行下述采樣處理以獲得相應的鮮海參采樣樣本：即提取某一鮮海參樣本的部分組織物即體壁并將所提取的組織物一部分直接進行光譜采集，另一部分進行凍干處理以進行總脂類含量的測定；

步驟2、使用漫反射光纖探頭對所述鮮海參采樣樣本進行光譜采集以獲得原始近紅外光譜數(shù)據(jù)；

步驟3、選取九種產(chǎn)地海參體壁的總脂類含量；

步驟4、通過OPS算法選取各所述鮮海參采樣樣本所對應的波長區(qū)域，并基于選定的波長區(qū)域創(chuàng)建PLS定量模型；

所述步驟4包括：

步驟41、將所述原始近紅外光譜數(shù)據(jù)構造成矩陣格式以獲得矩陣X；

步驟42、對矩陣X進行預處理以獲得預處理光譜數(shù)據(jù)matrix X_p并將矩陣X轉化為矩陣X_p；所述預處理包括一階導數(shù)FD方法、二階導數(shù)SD方法、標準正常變量SNV方法、乘法散射校正MSC方法、矢量歸一化VN方法和SD-NV方法的一種或幾種結合；

步驟43、排列各所述鮮海參采樣樣本所對應的總脂類含量值并將其作為PLS回歸模型的因變量y，同時將預處理光譜數(shù)據(jù)matrix X_p作為獨立變量，構造PLS回歸模型；

步驟44、對所構造的PLS回歸模型進行交叉驗證并通過OPS算法選取各所述鮮海參采樣樣本所對應的最佳波長區(qū)域，進而構建PLS定量模型；以海參樣本的預處理光譜matrix Xp作為獨立變量，使用總脂類含量值作為因變量y來開發(fā)PLS回歸模型；

所述步驟44、對所構造的PLS回歸模型進行交叉驗證以通過OPS算法確定出交叉驗證的均方根誤差RMSECV和校準模型的交叉驗證R²的相關系數(shù)最高所對應的波段即為最佳波長區(qū)域；

步驟5、建立二維串聯(lián)定性分析模型即Step I串聯(lián)Step II模型，對待分析的鮮海參樣本進行產(chǎn)地鑒別；

所述步驟5包括：

步驟51、隨機將所述鮮海參采樣樣本劃分為校準集以及測試集；

步驟52、創(chuàng)建Step I識別模型以及Step II識別模型；

步驟53、通過Step I識別模型分別對測試集中各樣本進行初步分類識別；

步驟54、Step I識別模型未能分類識別的樣本通過Step II識別模型進行進一步的分類識別獲得最終的分類結果以完成對待分析的海參樣本進行產(chǎn)地鑒別；

所述創(chuàng)建Step I識別模型是指：首先通過Savitsky-Golay 17點平滑-二階導法對測試集中各樣本進行預處理；隨后基于OPS算法選取最優(yōu)波數(shù)范圍后通過主成分分析-馬氏距離法創(chuàng)建Step I識別模型；所述創(chuàng)建Step II識別模型是指：首先通過二階導-矢量歸一化法對測試集中各樣本進行預處理，隨后基于OPS算法選取最優(yōu)波數(shù)范圍后通過第一范圍標定法創(chuàng)建Step II識別模型。

2.根據(jù)權利要求1所述的應用近紅外光譜法建立二維定性分析模型以鑒別鮮海刺參產(chǎn)地的方法，其特征在于：

所述步驟2中的光譜采集是指在將各所述鮮海參采樣樣本放入采集試管中設定采集條件后通過漫反射光纖探頭采集對應的原始近紅外光譜，進而創(chuàng)建各鮮海參采樣樣本對應的近紅外模型，所述采集條件為在漫反射模式下，以波長范圍為800～2500nm，平均光譜分辨率為4cm^-1進行掃描以建立各鮮海參采樣樣本各自對應的近紅外模型；在掃描過程中始終保持采集溫度在25℃，濕度為當前環(huán)境濕度不變。