
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 -pp2997-3001
November : 2013
拉曼光谱和MILS-SVR的食用油脂肪酸含量预测研究
邓之银,张冰,董伟,王晓萍
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027
摘要为实现食用植物油中饱和脂肪酸、油酸、亚油酸含量的快速预测,对一批纯食用油以及不同比例两两混合油共91个样晶进行广拉受光谱检测,在8002000cm一范围内,通过基于寻峰算法的自动确定支点的基线拟合方法,对获得的光谱数据进行预处理,提取八个特征峰作为拉曼光谱的特征值。以这些特征值为输人,以样晶油中实际饱和脂肪酸、油酸、亚油酸含量为输出,运用偏最小二乘回归(PLS)和多输出最小二乘支持向量回归机(MLS-SVR)方法,分别建立了可以同时预测三种脂肪酸含量的数学模型,结果表明 MLS-SVR方法具有较好的效果。将MLS-SVR模型的预测结果与气相色谱法结果相比较,可得到三种脂肪股的预测均方根误差分别为0.4967%,0.8400/%和1.0199%,相关系数分别为0.8133,0.9992和 0.9981;对未知样品三种脂肪酸的预测均方根误差不超过5%。表明,拉受光谱和MLS-SVR相结合的食用油脂肪酸含量预测方法,具有快速、简便、无损、准确等优点,为食用油脂肪酸含量分析提供了一种可行的方法。
关键词食用植物油;拉曼光谱;脂肪酸含量;多输出最小二乘支持向量回归机
中图分类号:0657.37
引言
文献标识码:A
DOI: 10, 3964/j issn. 1000-0593 (2013 )11-2997-05
脂肪酸成分的预测等[13]
食用植物油主要成分是饱和脂肪酸(saturated fattyacid,
SFA)、油酸(Oleic)和亚油酸(Linoleie))。本研究采用拉曼光
常用的玉米油、花生油、大豆油、葵花籽油和橄榄油等食用植物油,包含有不同比例的脂肪酸、维他命、矿物质等多种营养物质。由于不同种类食用油的价格差别很大,受经济利益驱使,出现了以次充好以及如地沟油等流通于市场的状况,对消费者的利益和身体健康造成危害。因此开展食用油组分和品质的检测研究,对于食品安全以及制定油品的行业标准有着积极的意义,
食用油品质分析的研究热点主要集中在不同种类纯油样
品的鉴别,以及掺假现象中已知接伪油类型的接伪量分析。较为有效的方法有气相色谱法(GC)},气相色谱质谱联用法(GC-MS)3,3],以及高效液相色谱法(HPLC)+I等。但是上述方法检测耗时长,设备操作比较复杂,不利于推产和实时快速的分析。目前,振动光谱结合化学计量学方法应用于食用油检测的研究也比较产泛,例如近红外光谱法(NIR).6)、中红外光谱法(MIR)")、傅里叶变换红外光谱法了8、拉曼光谱法312等,已应用于食用油掺伪量的分析研究,油品中的亚油酸和α-亚麻酸的含量分析,以及某些
收稿日期:2013-03-05,修订日期:2013-06-02
基金项目:国家自然科学基金项目(61036012)资助
谱和多输出最小二乘支持向量回归机(multi-outputleast squares supportvector regression,MLS-SVR)相结合的方法,开展食用油中SFA,Oleic和Linoleic含量的预测,取得较好结果。该方法具有快速、简便、无损、准确等优点,为食用油脂肪酸含量分析提供了一种可行的方法。
1方法与原理 1.1拉曼光谱技术
拉曼光谱是由印度科学家Raman于1928年发现的一种散射光谱。拉曼光谱提供了物质分子的简正振动频率及有关振动能级的信息,这些信息只与被测物质的分子振动和转动能级有关,因此拉曼光谱具有物质的指纹特征。通过这个特征与已知物质的拉曼光谱进行比对,可进行被测物质的组分分析;除定性分析外,还可利用拉曼特征峰强度与物质分子
浓度成正比的关系进行组分的定量分析, 1.2支持向量机
作者简介:邓之银,1988年生,浙江大学光电信息工程学系硕士研究生
*通讯联系人e-mail:xpwang@zju-edu.cn
e-mail : 181431178@ qq -com