[發明專利]一種減小品牌對摻雜尿素牛奶判別模型影響的異步近紅外相關切譜檢測方法

有效

• 申請號: 202010319486.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111650152B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 吳海云;舒韻濤;楊仁杰;靳皓;郭子源;衛勇;艾成龍
• 申請（專利權）人: 天津農學院
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 張博

本發明屬于檢測方法領域，涉及摻偽牛奶的檢測，尤其是一種減小品牌對摻雜尿素牛奶判別模型影響的異步近紅外相關切譜檢測方法，相對于一般的建模思路，僅讓研究體系共有的信息，即摻雜物尿素和不同品牌牛奶固有組分信息進入模型，從而降低了品牌對判別模型的影響，提高了判別正確率；本發明，利用異步近紅外相關譜在特征譜帶處的切譜進行建模分析，不僅可減小牛奶品牌對模型的影響，提高了判別正確率，而且相對整個異步二維相關譜矩陣，特征數據少，建模效率高；本發明所用的方法簡易、科學、分析效率和判別正確率高，可推廣到其它食品摻假檢測中。

技術領域

本發明屬于檢測方法領域，涉及摻偽牛奶的檢測，尤其是一種減小品牌對摻雜尿素牛奶判別模型影響的異步近紅外相關切譜檢測方法。

背景技術

奶是人們生命的最初階段的唯一食物。隨著社會的快速發展和人民生活水平的提高，牛奶日益成為了大家平時生活中的日常飲品。牛奶，微量元素十分豐富，牛奶具有潤腸、潤燥的功能，也有延緩面部衰老，減緩人們大腦衰老的功能，因此受到廣大消費者歡迎。但是，有很多不法商販，為了獲取暴利，往往會在牛奶中添加一些不同于牛奶固有組分的摻雜物，這些摻雜牛奶直接危害人體健康，存在很大的安全隱患，甚至導致部分飲用者中毒。因此，就需要發展一種快速便捷的摻雜牛奶的檢測方法，為消費者喝放心奶保駕護航。

二維相關譜技術可以更有效地提取復雜體系中待分析組分微弱的、變化的特征信息，已被用于摻偽食品的檢測中。中國發明專利申請公開號CN104316491A公開了一種牛奶中摻尿素的同步-異步二維近紅外相關譜檢測方法；中國發明專利申請公開號CN103792198A公開了一種牛奶中摻三聚氰胺的中紅外-近紅外相關譜判別方法。但無論是常規一維光譜技術，還是上述兩個發明專利公開的二維相關譜建立數學模型的流程一般為：選擇有代表性的樣品—采集光譜并預處理—選擇合適算法提取特征信息—采用模式識別建立模型—對未知樣品進行判別。但由于待分析樣品的差異性(不同品牌、產地、生產批次等引起)，往往會造成所建模型的實用性和穩定性較差。針對這一問題研究者提出了通過積累大量樣品擴展模型、局域建模等多種方法來解決這個問題。這些方法基本都是針對建模樣品的選擇上(流程第一步)進行研究對模型進行優化。這些方法操作起來比較復雜，而且也沒有從本質上解決問題。

事實上，數學模型預測樣品的效果決定于建模所直接用的數據，即所提取的特征信息(流程的第三步)。因此，針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于異步近紅外相關切譜共有特征信息減小牛奶品牌對摻雜牛奶判別模型影響的檢測方法，從特征近紅外光譜信息提取入手，如何有效地僅提取摻偽組分所引起的變化特征信息，而忽略由于樣本差異性所引起的變化信息，僅讓摻偽組分所引起的變化信息進入模型(對于未知樣品，采用同樣地方法進行提取)，從而降低由于不同品牌、產地、生產批次等因素引起樣本差異性對模型的影響，該方法未見國內外相關文獻報道。

發明內容

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種減小品牌對摻雜尿素牛奶判別模型影響的異步近紅外相關切譜檢測方法，包括以下步驟：

(1)、準備實驗用純尿素粉末，光明、蒙牛、三元和完達山四個品牌的純牛奶和摻雜尿素牛奶；

(2)、在4000-11000cm^-1范圍分別掃描實驗用純尿素粉末、四個品牌純牛奶以及摻雜尿素牛奶的近紅外漫反射光譜，分別得到實驗用純尿素粉末、四個品牌純牛奶以及摻雜尿素牛奶在4000-11000cm^-1范圍的一維近紅外光譜數據；

(3)、確定(2)中純尿素粉末的特征近紅外波帶：4510cm^-1、5020cm^-1、6542cm^-1、6820cm^-1、7698cm^-1、9718cm^-1；

(4)、對步驟2中四個品牌純牛奶的近紅外光譜計算其平均譜，得到四個品牌純牛奶的平均近紅外光譜；