第33卷，第11期 2013年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33 ,No. 11 -pp3019-3023
November:2013
含反式脂肪酸食品近红外光谱快速无损识别方法研究
安雪松，宋春风*，袁洪福，谢锦春，李效玉北京化工大学材料科学与工程学院，有机无机复合材料国家重点实验室，碳纤维及功能高分子教育部重点实验室，北京100029
摘要为满足食品中反式脂肪酸（TFA)的快检需求，提出了一种采用近红外漫反射光谱识别含TFA食品的快速无损方法。采用光纤探头采集完整样品的傅里叶变换近红外漫反射光谱，应用毛细管气相色谱（GC）法测定食晶中TFA的含量作为建模参考数据。根据食品中TFA含量将食品分为含TFA食品和无TFA食品。采用偏最小二乘判别(PLSDA）、支持向量机(SVM）、簇类独立软模式(SIMCA)和K-最邻近法（KNN)等有监督模式识别方法建立了含TFA食品的识别模型，并研究了不同光谱预处理方法和建模波段对模型性能的影响。研究结果表明，PLSDA和SVM两种方法可对含TFA食品进行识别，但PLSDA方法识别效果明显优于SVM方法。其中，使用与TFA相关波段，结合标准化和二阶导数预处理所建立的PLSDA识别模型效果最佳，校正集和验证集识别准确率分别可达96.4%和88%，具有快速无损识别含TFA食品的可行性。这种方法不需脂肪提取和研磨等样品预处理，具有简单、快速、无需破坏样品等优点，非常适合现场或在线快速检测。
关键词反式脂肪酸（TFA）；近红外漫反射光谱；无损识别；PLSDA
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964 /j. issn. 1000-0593 (2013 )11-3019-05
若能在检测前将不含TFA的样品筛除，将会大幅降低检测样品数量，节约检测成本与时间。因此，为满足大量样品的筛查需求，需建立一种含TFA食品的快速识别方法。
反式脂肪酸（transfattyacids，TFA)是具有反式构型双键的一类不饱和脂肪酸的总称，主要来自于氢化植物油（简称氢化油）。由于氢化油具有稳定性好、口感好、加工功能性好、成本低等优势而被产泛使用。然而众多研究表明，过量食用氢化油中的TFA将增加心脑血管、糖尿病、肿瘤等疾病的患病风险，从而对人类健康产生危害口，。因而，许多国家和地区限定油脂及食品中TFA含量或者规定在食品标签上标示TFA含量3]。我国《预包装食品营养标签通则》也规定，从2013年开始，含氢化油的食品应在营养成分表中标示出TFA的含量。随着上述规定的实施，相关检测和管理部门对食品中TFA的检测需求将大幅增加。目前，检测食品中TFA的主要方法是气相色谱法4.5/和红外吸收光谱法6.汀。检测食品时，需将油脂从食品中提取出后再进行检测。而油脂抽提过程繁琐复杂，耗时较长，不但增加成本，也延长广检测样晶的时间。特别是气相色谱法还需将油脂进
行甲酯化和色谱分离，进一步增加了检测时间和成本。收稿日期：2013-03-11，修订日期：2013-06-08
近红外光谱分析方法具有快速、无损无污染、适合现场和在线分析等优势，被广泛应用于食品快检领域。在TFA检测方面，Li和Azizian等[8-1o}研究了利用近红外光谱定量分析油脂中TFA含量的方法，其中Azizian等还利用近红外光谱进行了识别包含三反油酸甘油酯在内的不同种类油脂的研究。对于食品中的TFA含量检测，Kim等1进行了谷物类食品中TFA含量的近红外光谱定量检测，并取得了较好的结果。但该方法需将食品磨碎，不仅破坏样品，而且需要定的样品前处理，增加了检测成本和时间。迄今为止，尚无关于无损识别含TFA食品的研究报道。因此，研究无损快速识别食品中TFA的方法，对于含TFA食品的快速检测和有效监管具有重要的实际意义。针对烘焙食品使用氢化油较广泛且在我国居民膳食结构中所占比重越来越大的现状，本工作选择蛋糕、面包、饼干等烘焙类食品作为主要研究对象，研究了利用近红外光谱无损快速识别含TFA食品的可行性。
基金项目：国家科技支撑计划项目(2011BAE11B01)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(ZZ1122)资助作者简介：安雪松，1987年生，北京化工大学材料科学与工程学院硕士研究生
e-mail:snow_0219@163.com
*通讯联系人e-mail：cfsong@mail.,buct.edu,cn