第34卷，第8期 2014年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
基于二维红外相关谱欧氏距离判别掺杂生奶
杨仁杰，杨延荣，董桂梅，杜艳红，单慧勇，张伟玉
天津农学院工程技术学院，天津
t300384
Vol. 34.No., 8.pp2098-2101
August, 2014
摘要基于纯牛奶、掺杂牛奶样品间二维红外相关谱欧氏距离，依据未知样品与校正集中“极值样晶”欧氏距离平均值，组内、组间样品欧氏距离平均值，提出了一种掺杂牛奶判别的新方法。分别配置接杂尿素牛
·L-1)样品各16个，采集纯牛奶及掺杂牛奶样品
奶(0.01~0.3g·L-1)和掺杂三聚氰胺牛奶(0.01~0.3g
的红外光谱。以牛奶中揭杂钩浓度为外扰，构建纯牛奶与接杂牛奶的向步二维红外相关谱，并计算了各样品相关谱矩阵间的欧氏距离。在此基确上，分别建立揭杂尿素牛奶、接杂三聚氰腰牛奶与纯牛奶的判别模型，确定模型中的“极值样品”，组内、组间样品欧氏距离平均值。利用所建模型，计算未知样品与“极值样品”的欧式距离，并依据判别规则，对未知样品进行判别。研究结果表明：基于样品红外相关谱矩阵间欧氏距离可实现接杂牛奶的判别，其判别正确率为100%，验证了该方法的有效性。该研究为接杂牛奶的检测提供了一
种新的可能方法。关键词「
同步二维相关红外谱；欧氏距离；掺杂牛奶；尿素；三聚氰鼠胺
中图分类号：0657.33
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964/j. issn, 10000593(2014)08209804
以牛奶中掺杂物的浓度为外扰，构建纯牛奶、掺杂尿素牛奶、掺杂三聚氰胺牛奶样品的二维相关红外谱；在此基础上，计算各样品的组内和组间欧氏距离，提出了基于相关谱
牛奶是营养丰富的食晶，它包含了人体生命必需元系，
因此深受大部分消费者欢迎，但是，由于国内牛奶奶源分散和牛奶检测复杂性等原因，一些不法商贩常往奶制品中添加一些本不属于牛奶的“外来物质”，比如：尿素、三聚氰胺等。这些“外来物质"能使不合格的奶变成合格奶，能让其获得更多利润。这些掺杂牛奶严重损害了乳制品企业和消费者的利益，因此寻求快捷、廉价、精确、简便的牛奶质量检测方法已成为当今乳晶工业急需解决的重大间题之一
二维相关光谱学是光谱分析领域申的最新进展之一，其反晚的是复杂体系在特定的微扰作用下的变化1-3，微扰体系变化一二维相关谱图是一一对应的，不同的微扰方式会得到不同的二维相关谱图，固此二维相关谱技术具有较好的“选择性”，该技术已经被用于复杂生物体系的检测+汀。采用二维相关谱技术对牛奶中掺杂物的特征信息进行了提取，并在此基础上对掺杂牛奶进行了定性、定量分析，取得较好的实验结果[-1]。陈建波等以温度为外抗，构建了不同种类葡萄酒的二维相关红外语，并计算了各样晶之间的欧氏距
离，根据距离对葡萄酒进行鉴别和分类[13] 收稿日期：2013-07-07，修订日期：2013-12-15
欧氏距离揭杂牛奶的判别方法；最后，通过接杂尿素牛奶与
掺杂三聚氰胺牛奶两个判别模型验证了该方法的有效性。 1
实验部分
仪器与分析条件
1.1
采用关国NicoletIR200傅里叶红外光谱仪采集样品的红外光谱，其范围为900～1700cm-1，分辨率8cm-l，以 DTGS检测器检测光谱数据，为提高光谱的信噪比，取32次扫描求平均值。为减小仪器漂移影响，在采集待测样品光谱之前，先采集蒸馏水的光谱作为背景光谱，采用样品光谱扣
除相邻背景光谱后的数据用于二维相关谱的计算。 1.2校正集和预测集样品的配置和选择
称取不同质量分析纯的尿素和三聚氰胺，按照低密高疏的浓度分布原则，分别配置浓度范围都为0.01~0.3g·L-1 的掺杂尿素牛奶、掺杂三聚氰胺牛奶样本各16个，纯牛奶样本16个。接照浓度梯度法，选择10个接杂尿系牛奶（U1， U2，，U10)、10个掺杂三聚氰胺牛奶（S1，S2，，S10)，
基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（31201359），天津市自然科学基金项目（13JCYBJC25700），国家农业科技成果转化项目
(2011GB2A100003)资助
作者简介：杨仁杰，1978年生，天津农学院机电工程系讲师
email: rjyang1978@163, com