基于THz光譜檢測(cè)大豆油中反式脂肪酸含量建模方法研究.pdf

1、食用油是人類膳食的重要組成部分，其質(zhì)量安全對(duì)人體健康至關(guān)重要。近年來，食用油脂中反式脂肪酸含量超標(biāo)問題尤為嚴(yán)重，已引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。目前，我國針對(duì)反式脂肪酸含量的測(cè)定方法普遍存在消耗化學(xué)試劑多、檢測(cè)速度慢、測(cè)定程序復(fù)雜、需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前期處理等問題，難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)食用油質(zhì)量快速、準(zhǔn)確、簡便、現(xiàn)場化的測(cè)定要求。太赫茲光譜分析技術(shù)可以解決傳統(tǒng)方法的諸多問題，更適用于油脂生產(chǎn)過程中的品質(zhì)監(jiān)控，因此本文提出基于太赫茲光譜技術(shù)檢測(cè)

2、食用油中反式脂肪酸含量的方法，以我國第一大食用油——大豆油為例，重點(diǎn)對(duì)反式脂肪酸含量太赫茲光譜分析中的數(shù)據(jù)處理以及建模方法進(jìn)行深入研究。
　　首先，制備出不同反式脂肪酸含量的大豆油脂樣品34個(gè)，利用氣相色譜儀精確測(cè)定了其反式脂肪酸含量，同步采集了樣品的太赫茲時(shí)域譜并利用傅里葉變換將其轉(zhuǎn)換為頻域譜，然后通過光學(xué)參數(shù)計(jì)算得出太赫茲吸收譜以及折射譜。在分析了大豆油脂太赫茲光譜吸收特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，剔除異常樣品1個(gè)。將33個(gè)樣品進(jìn)行了分集，按

3、反式脂肪酸含量的多少進(jìn)行排序，從中選取28個(gè)作為訓(xùn)練集樣品建立校正模型，剩下的5個(gè)作為預(yù)測(cè)集樣品對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證;為了尋找最佳模型，分別利用偏最小二乘(PLS)、支持向量機(jī)回歸(SVR)和最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVR)三種方法建模并對(duì)比分析，最終確定建模效果最好的是LS-SVR，預(yù)測(cè)誤差均方根RMSEP為0.3246，決定系數(shù)R2為0.9792，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差RSD為3.81％，可以滿足實(shí)際檢測(cè)要求;為了進(jìn)一步提高模型的預(yù)測(cè)精度，分別采用

4、網(wǎng)格搜索法、粒子群算法(PSO)、遺傳算法(GA)對(duì)LS-SVR模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)粒子群(PSO)算法對(duì)LS-SVR模型參數(shù)優(yōu)化的效果更佳、更穩(wěn)定，預(yù)測(cè)誤差均方根(RMSEP)、決定系數(shù)(R2)和預(yù)測(cè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別達(dá)到0.0763、0.9989和0.90％，模型的預(yù)測(cè)精度得到了顯著提高。
　　本文研究證明了利用太赫茲光譜檢測(cè)油脂中反式脂肪酸含量的可行性，為開發(fā)專用油脂太赫茲光譜分析儀器及實(shí)