[發明專利]一種蜂蜜摻雜糖漿的光譜檢測方法

在審

• 申請號: 202010026136.5
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111122532A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王錦國;宋紅萍;趙晉級
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G06N3/00;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明或發明涉及一種蜂蜜摻雜糖漿的光譜檢測方法，包含以下步驟：(1)采用激光誘導熒光光譜儀獲取蜂蜜樣品的原始熒光光譜圖；(2)采用REF?ELM屬性約簡算法對原始熒光光譜數據進行特征選擇；(3)采用SPXY劃分方法將熒光光譜數據劃分成訓練集和測試集；(4)用MFO算法對KELM訓練模型正則化系數C和核函數參數g進行優化；(5)將測試集上的光譜數據作為模型的輸入，從而進行不同種類蜂蜜油樣的檢測識別。本發明采用MFO結合KELM用于激光誘導熒光植物油摻雜糖漿分類鑒別，具有很高的分類準確率和實際應用價值，泛化能力強，非常適用于摻假蜂蜜的實時精準檢測和推廣。

技術領域

本發明涉及食品安全領域，具體是一種蜂蜜摻雜糖漿的光譜檢測方法.

背景技術

蜂蜜是蜜蜂采集植物中的花蜜、分泌物或蜜露，與自身分泌物相結合后，經充分釀造后形成的天然甜物質。蜂蜜中富含有多種營養物質，主要成分是糖類，其中葡萄糖和果糖的含量在70％以上，除此之外，蜂蜜中還包含了氨基酸、維生素、無機鹽、有機酸和微量元素等多種營養成分。蜂蜜不僅具有極高的營養價值，還具有許多的藥理作用，比如抗菌、抗氧化和提高免疫力等。在國家標準中明文規定了蜂蜜是天然物質，不允許人為加入任何物質，如防腐劑和甜味劑等。但是在經濟利益的驅使之下，蜂蜜摻假的問題屢見不鮮，從最初的蔗糖、淀粉等摻假到現在的各種糖漿摻假，使得蜂蜜的檢測困難程度大大提高。不僅降低了蜂蜜的營養價值，還極大地損害了正規蜂農和企業的利益，破壞了市場秩序。

目前市場上檢測蜂蜜是否摻假的方法主要有同位素比率分析法、氣相色譜法和液相色譜法等進行定量分析蜂蜜樣本，但是這些檢測方法所用實驗儀器結構復雜、實驗環境要求嚴格、實驗過程繁瑣，無法滿足市場上快速且無損檢測蜂蜜品質的需求。

激光誘導熒光(Laser induced fluorescence spectroscopy,LIF)技術具有具有快速性和靈敏度高等特點，為識別蜂蜜提供了一種新思路。當激光照射在蜂蜜上時，蜂蜜會發出一種特定的熒光，通過收集到的熒光數據光譜圖我們可以了解到蜂蜜樣本的相關信息。將LIF技術結合飛蛾-撲火算法和核極限學習機用于蜂蜜品質上的檢測，這對于摻假蜂蜜的精準識別有著重要的研究價值與深遠的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種蜂蜜摻雜糖漿的光譜檢測方法，能夠彌補蜂蜜檢測上的不足之處，該方法能夠實現對蜂蜜的快速無損的檢測。

本發明實現發明目的采用如下技術方案：

一種蜂蜜摻雜糖漿的光譜檢測方法，包括以下步驟：

(1)蜂蜜樣品原始熒光光譜圖的提取：采用激光誘導熒光光譜儀測得摻雜不同比例糖漿的蜂蜜樣品光譜數據，獲取蜂蜜樣品的原始熒光光譜數據；

(2)蜂蜜樣品原始熒光光譜預處理：采用REF-ELM對原始熒光光譜數據進行特征選擇，剔除重要度低的特征，減少數據的冗余性和噪聲干擾；

(3)蜂蜜樣品數據樣本集的劃分：采用SPXY劃分方法將熒光光譜數據劃分成訓練集和測試集；

(4)MFO優化參數：在訓練集上建立KELM模型，訓練過程中用MFO算法對模型正則化系數C和核函數參數g進行優化；

(5)模型結果測試：將測試集上的光譜數據作為MFO-KELM模型的輸入，從而進行不同種類蜂蜜樣品的識別。

所述的步驟(1)中，實驗所選擇的是USB2000+型激光誘導熒光光譜儀(美國Oceanoptics公司)，光譜全波段范圍是340～1021nm，激光器使用405nm藍紫光半導體激光器。

所述的步驟(2)中，ELM的隱含層神經元個數選取20個。

所述的步驟(3)中，訓練集的樣本數和測試集的樣本數的比例為4:1。