羊肉產(chǎn)地近紅外光譜溯源模型的建立與機(jī)理初探.pdf

1、食品產(chǎn)地溯源是食品安全追溯制度的重要組成部分，對(duì)于食品原產(chǎn)地保護(hù)和保障食品安全至關(guān)重要。我國(guó)是羊肉生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，但近年來(lái)羊布魯氏菌病、羊癢病等羊易感的人畜共患傳染病在我國(guó)有抬頭的趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅了羊肉安全。因此，研究建立一種快速、準(zhǔn)確的羊肉產(chǎn)地溯源技術(shù)，為市場(chǎng)監(jiān)管提供方法和手段，對(duì)于保障食品安全具有重要作用。本論文以綠色的分析技術(shù)近紅外光譜為手段，以不同產(chǎn)地羊肉為對(duì)象，采用化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法，開展羊肉產(chǎn)地近紅外光譜溯源技術(shù)研究，建立羊

2、肉產(chǎn)地的近紅外光譜溯源模型，并對(duì)近紅外光譜溯源的機(jī)制進(jìn)行了初探。具體研究結(jié)果如下： (1)采用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合簡(jiǎn)易分類(SIMCA)模式識(shí)別方法建立了羊肉產(chǎn)地溯源模型。結(jié)果表明，在11995cm-1～3999cm-1波長(zhǎng)范圍內(nèi)，近紅外光譜經(jīng)5點(diǎn)平滑與多元散射校正(MSC)預(yù)處理，山東、河北、內(nèi)蒙、寧夏、新疆5個(gè)產(chǎn)地溯源模型的主成分?jǐn)?shù)分別為5、6、8、7、5時(shí)，采用SIMCA模式識(shí)別方法可以建立穩(wěn)健的羊肉產(chǎn)地溯源模型；5個(gè)產(chǎn)地羊

3、肉的校正集模型識(shí)別率分別為95％、100％、100％、100％、100％，拒絕率分別為99％、100％、99％、100％、100％；其驗(yàn)證集模型的識(shí)別率分別為100％、83％、94％、81％、88％，拒絕率均為100％。 (2)采用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合支持向量機(jī)(SVM)模式識(shí)別方法，建立了不同產(chǎn)地羊肉溯源模型，以徑向基函數(shù)(RBF)為核函數(shù)，當(dāng)輸入量為MSC光譜、懲罰系數(shù)C=100000、寬度參量γ=0.01時(shí)，建模效果最佳，校

4、正集和驗(yàn)證集的正確分類率均為100％，對(duì)應(yīng)山東、河北、內(nèi)蒙、寧夏、新疆5個(gè)產(chǎn)地羊肉的支持向量數(shù)分別為9、9、23、16、7。 (3)采用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)模式識(shí)別方法，建立了不同產(chǎn)地羊肉溯源模型，將MSC預(yù)處理光譜結(jié)合主成分分析(PCA)作為誤差反傳算法(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，當(dāng)輸入層、隱藏層、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為10、8、5時(shí)，建模效果最佳，山東、河北、內(nèi)蒙、寧夏、新疆5個(gè)產(chǎn)地羊肉校正集和驗(yàn)證集模型的正

5、確分類率均達(dá)到100％。 (4)對(duì)比SIMCA、SVM及ANN三種模式識(shí)別方法的建模效果發(fā)現(xiàn)，SVM和ANN的建模效果優(yōu)于SIMCA，二者模型的正確分類率達(dá)到100％。 (5)利用主成分分析、載荷分析、方差分析，對(duì)羊肉產(chǎn)地近紅外光譜溯源機(jī)理進(jìn)行了初步探討，通過(guò)對(duì)不同產(chǎn)地羊肉近紅外光譜信息與羊肉主要組分(水分、脂肪、蛋白質(zhì))之間的關(guān)聯(lián)分析，推測(cè)不同產(chǎn)地羊肉，因其生長(zhǎng)環(huán)境和飼養(yǎng)條件的不同，造成其在水分、脂肪(脂肪酸)、蛋白質(zhì)