[發明專利]高溫滅菌奶、巴氏殺菌奶和摻加高溫滅菌奶的巴氏殺菌奶的光譜鑒定方法

在審

• 申請號: 202110503725.2
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113310930A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張淑君;羅雪路;南良康;王海童;蘇俊東;張依
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G06K9/62
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 張紅兵

1.一種巴氏殺菌牛奶中摻加高溫滅菌牛奶、巴氏殺菌牛奶和高溫滅菌牛奶的快速鑒定方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

1)奶樣的選取

商購不同批次的巴氏殺菌牛奶和高溫滅菌牛奶，將所有高溫滅菌牛奶混合，將高溫滅菌牛奶按體積百分比為0％、10％、20％、50％、100％梯度分別摻到巴氏殺菌牛奶中，人工配制的五個摻假比例巴氏殺菌牛奶樣本作為檢測樣本；

2)中紅外光譜采集

采用乳成分檢測儀對步驟1)的檢測樣本進行掃描，通過相連的計算機輸出每個樣本對應的透光率；

3)數據預處理

將原始光譜數據由透光率轉化為吸光度,去除異常值；

4)劃分數據集

按分層抽樣的原則劃分為訓練集和測試集，兩者分別占數據集的80％和20％；

5)確定建模光譜波段

篩選巴氏殺菌牛奶、摻加了不同比例高溫滅菌牛奶的巴氏殺菌牛奶以及高溫滅菌牛奶的差異波段，并去除水的吸收區域；

6)建立模型與篩選最優模型

以訓練集的中紅外光譜作為輸入值，以巴氏殺菌牛奶摻加不同比例高溫滅菌牛奶所對應的類別作為輸出值，使用不同光譜預處理方法和不同建模算法組合建立模型，使用準確率和kappa系數進行評估和篩選，篩選出最優模型；

7)最優模型的驗證與應用

另取巴氏殺菌牛奶摻加不同比例高溫滅菌的樣本，使用篩選出的最優模型對樣本進行鑒別，評估其應用性能。

其中：

步驟2)中采集中紅外光譜時，將檢測樣本分別倒入直徑3.5cm，高9cm的圓柱形采樣管中，保證液面高度大于6cm，然后將其在42℃水浴鍋中水浴15-20min，再將固體光纖探頭伸到液體中吸樣檢測；

步驟3)中根據A＝log10(1/T)將透射率T轉換為吸光度A，使用馬氏距離和乳脂乳蛋白的百分含量去除異常值，其中，保留光譜馬氏距離≤3的數據；

步驟5)中使用的篩選差異波段的方法為Pearson相關性檢驗和相關性的顯著性檢驗，去除的水吸收區域為3587.94-2970.66cm^-1和1716.81-1543.2cm^-1；最終篩選得到1021.992-1615.399cm^-1、1727.145-1792.651cm^-1和2829.186-2975.612cm^-1建模波段；

步驟6)中使用的光譜預處理方法為一階微分、標準正態變量變換、多元散射校正和卷積平滑，使用的建模算法為隨機森林和支持向量機；最佳預處理和算法組合為不進行預處理與支持向量機的組合。