北京普天同创生物科技有限公司

  • CNAS实验室认可证书
  • 标准物质定级证书
  • 豫南检测资质认定证书
  • 质量管理体系认证证书
  • 农产品资质证书
  • 伟业计量高企认证证书
  • 中国计量测试学会合作单位
新闻
  • 产品
  • 仪器
  • 新闻
  • 帖子
  • 课堂

在线客服

光谱技术在食品品质检测中的应用现状(三)

发布时间:2018-10-11 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:962

1.光谱技术在食用植物油品质检测中的应用现状

食用植物油在近红外光谱区可以获得包含大量有用信息的近红外吸收光谱,不同种类的食用油各个成分也都包含了特有的吸收光谱特征,为实现定量或是定性检测分析提供了有力的基础。但是近红外光谱范围比较宽,组分共存使各组分光谱之间产生重叠而造成了严重的干扰,需要结合多元校正方法实现有效的定量分析,对于定性分析也需要结合模式识别的方法,进行有效的分类判别。

吴静珠、刘翠玲等人针对花生油掺伪的问题,采用近红外光谱技术区分花生油与按照10个梯度的体积比掺入大豆油、棕榈油、菜籽油以及调和油的掺伪花生油。将40个掺伪样本与5个花生油样本结合支持向量机算法建立了花生油的掺伪鉴别模型,识别和预测的结果正确率均能达到100%,模型具有一定的可行性与实用性张辉、吴迪等人基于近红外光谱方法实现了对食用油主成分中的α-亚麻酸亚油酸的定量快速检测,采用偏最小二乘回归算法和最小二乘支持向量机算法分别建立定量分析模型,并比较不同预处理方法对模型结果的影响,为食用油脂肪酸含量的快速检测提供了依据。Luna A. S、da Silva A.P等人采用近红外光谱法对转基因和非转基因大豆油进行了分类识别,应用主成分分析算法提取特征光谱并剔除了异常样本,然后分别用支持向量机算法和PLS法对结果进行了分析,分类结果的正确率约为90%。结果表明,应用近红外光谱技术可以实现识别转基因与非转基因大豆油。

中红外(MIR)光谱通过基频、倍频及合频吸收产生的吸收峰来表征分子的结构特征。根据某物质的中红外光谱便能够像指纹识别一样判断是否存在该物质或是某个化学基团,实现定性判别分析;或是根据某组分的吸收峰强度,结合朗伯比尔定律实现对该组分的定量预测分析。

Vincent Baeten等人采用FTIR光谱方法检测橄榄油掺入棒子油的比例,对油品及其皂化物质采集中红外光谱,结果表明该方法对于橄榄油中掺入棒子油的鉴别是完全可行的,且对于棒子油掺杂量的检测限为不低于8%。Yoke W. Lai等人应用FTIR光谱技术,结合主成分分析与判别分析算法检测玉米油、葵花油、菜籽油等8个种类食用油,并利用2800~3100cm-1和100~1800cm-1范围的光谱信息进行食用油的聚类分析,根据橄榄油与其他种类油的明显差异实现掺假橄榄油的定性鉴别分析Hong Yang, Joseph Irudayaraj等人利用FTIR, FTNIR和拉曼检测方法对食用油和脂肪酸分别进行分类辨别,并应用LDA(Linear Discriminant Analysis,线性判别式分析)和CVA(Canonical Variate Analysis。规范变量分析)的分析方法对光谱数据进行分析处理。结果表明,采用FTIR检测方法得到的分类结果最好,准确率为98%,而另外两种方法分类的准确率略低于FTIR检测方法,但是3种方法都是可行的。

拉曼光谱有诸多优点,检测时需要的样本量极少,而且可以实现痕量分析;可以对样本直接测量而不损坏样本,可实现无接触无损侧量。拉曼光谱在食用油检测领域一方面可以应用于食用油的真伪和掺假识别,如判断食用油的真伪以及产地或者对食用油种类的分析识别,另一方面也可以应用于食用油理化指标的定量检测分析中。

章颖强、董伟等人研究了橄榄油中掺杂葵花籽油、大豆油、玉米油的定性识别和掺伪定量预测分析,对117个掺伪的橄榄油样本用拉曼光谱法定性分析检侧,采用经过优化的最小二乘支持向量机算法实现定性识别,准确率为97%。比较采用最小二乘支持向量机、人工神经网络算法、偏最小二乘回归算法建立的掺伪定量分析模型预测结果表明,采用最小二乘支持向量机算法建立的定量模型预测方均根误差(RMSEP)为0.0074~0.0142,预测效果最好。Jun Luo, Tao Liu等人使用拉曼光谱法检验掺入体积比为5%~20%的大豆油、玉米油和花生油的掺假芝麻油,应用主成分分析法与PLS法分别对光谱进行定性建模,分类结果准确率可达100%,表明拉曼光谱技术能够实现检测芝麻油是否掺伪冯巍巍、付龙文等人实现了基于光谱技术的食用油检测系统,并利用此系统获取了某餐馆回收地沟油、油烟机油、压榨花生油以及某品牌花生油4类食用油样本的拉曼光谱及荧光光谱信号,结果表明食用油样本可以检测到包含特征信息的拉曼信号和荧光光谱信号,且不同种类的食用油的光谱信一号有一定的区别。因此,采用激光拉曼法和激光诱导荧光检测法相结合的检测手段能够应用于食用油品质的快速检测。

上述光谱技术以其快速、无损、绿色的检测优势在食用油的品质及掺伪分析检测领域有广阔的应用前景。

2.光谱技术在面粉品质检测中的应用现状

我国小麦粉品质分析基本上是由物理品质检验、化学品质检验、食用品质检验3个部分组成的:物理品质包括加工精度、粗细度、面筋质、磁性金属物等;化学品质包括灰分、含砂量、脂肪酸值、水分等;食用品质包括熟食品质、有害残留物测定、判断其气味和口味等。其中,水分、灰分及面筋的含量是影响小麦粉品质的重要因素,也是工厂日常检测的主要工作,3项指标需要实时检测,同时也对指导实时生产起到重要作用。目前小麦粉的品质检测采用传统的实验室测定法,存在检测时间较长、操作复杂及人为因素影响较大等问题,比如小麦粉的水分、灰分定量分析的测定至少需要3~4h,即使检测人员全力以赴,每日的检验也只能做1~2次,而面筋的检验不仅耗时长而且受人为因素的影响较大,这对保证产品质量的稳定性是远远不够的,特别是生产自动化高度发展的今天,小麦粉厂的配粉工艺要求品质研发部及时提供品质检验结果,以便及时采取措施,调整小麦粉的生产工艺和搭配,减少不合格产品的生产。

针对目前小麦粉品质检测方法的种种弊端和实际生产的需要,研究一种简便、快速、准确、无污染、无损的检测方法是小麦粉品质检测的重要发展方向近红外光检测技术作为近些年发展起来的检测方法,在石化、医药、食品和农业方面的检测领域得到了卓有成效的广泛研究和使用,并且在某些领域得到了产业化应用,通过近些年的研究证明,近红外光检测技术是无损、无污染、快速、低成本的检测方法这一方法可以解决传统小麦粉检测时间长、操作复杂等难题,利用近红外光检测技术测定小麦粉的品质指标的技术和方法逐渐得到应用和推广。

彭工魁等人用近红外光分析技术对124个小麦品种的营养成分含量进行了比较测试,结果表明用近红外光技术测得小麦样品的水分、粗纤维、粗蛋白、赖氨酸含量与常规分析法之间的相关系数较高,均达到了相近的水平。刘继明等人探讨了近红外光分析仪在小麦粉厂的重要应用,可以测定小麦及通用小麦粉水分、灰分、粒度含量等。Feng等人通过对面包老化特性和货架寿命研究表明,利用近红外光交叉验证测定货架寿命数值比质构仪(Texture Profile Nnalti zer ,TPA)测定值的效果更好。

W-esley等人用近红外光漫反射技术对小麦粉的麦谷蛋白和纯溶蛋自进行了测定,结果获得了较高的相关系数和较低的误差,进一步深化了近红外光谱技术的应用领域。值得关注的是溴大利亚Black和Panozzo 利用可见光一近红外漫反射技术测定小麦的水分、蛋白质、面团黄度、出粉率、吸水率、延展性、硬度、最大抗延阻力和峰值黏度9项指标,只有最大抗延阻力和延展性的相关程度较低,其他的各项指标与常规分析结果相比均达到了显著相关水平。

邓益锋和张志霞将近红外光谱方法与传统分析方法测定小麦粉中粗蛋白和粗灰分进行比较,统计结果表明,两者相关系数R2分别为0.986和0.991,相对误差均小于5,说明可以用近红外光谱分析技术进行小麦粉粗蛋白和粗灰分的测定。

为了使DA7200近红外仪在小麦品质分析、优质小麦选育和种质资源评价中广泛应用,高居荣研究利用国标化学法和DA7200近红外仪分别对20个小麦品种的面筋含量、吸水率、蛋白质含量、面团形成时间和稳定时间进行检测结果表明,近红外光谱技术与国标法具有良好的重现性和相关性。

陈锋、何中虎等人利用近红外的透射光谱对自全国各地426份小麦样品的水分、面筋、硬度、蛋白质等含量进行了测定,指出化学分析结果与光谱之间具有较好的相关性,如蛋白质、水分等指标校止集和预测集决定系数分别为为0.96、0.97和0.97、0.96,可知误差较低,这说明近红外光谱对蛋白质和水分的预测精度可以满足一般的分析要求。

相关链接:光谱技术在食品品质检测中的应用现状(二)

文章来源:《多光谱食品品质检测技术与信息处理研究》

版权与免责声明:转载目的在于传递更多信息。

如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

评论

登录后才可以评论

立即登录
分享到微信
关闭
普天同创
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如18601949136,010-58103629

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听