基于三维荧光光谱及模式识别技术对当归质量的分析与鉴别

利用荧光光谱分析技术,筛选供试品溶液制备和光谱分析测试条件,建立当归提取物三维荧光光谱质量分析和判别方法。研究结果表明,当归水提取物与50%甲醇-水提取物具有相似的三维荧光光谱,主要呈现出270nm/345nm、270nm/475nm和330nm/475 nm三个特征激发/发射(λex/λem)峰,但特征峰的相对强度存在一定差异;乙酸乙酯提取物的三维荧光光谱呈现了265 nm/295nm,325 nm/425 nm两个特征荧光峰。当归提取物的三维荧光光谱具有良好的专属性,能够实现当归与其同科属中药材川穹、独活、北沙参、蛇床子和小茴香的快速有效鉴别。结合SPSS 22软件计算机模式识别方法,当归水提取物三维荧光光谱能够实现对不同产区和品种当归的分类和判别,与实际结果完全一致。中药当归提取物的三维荧光光谱提供了当归荧光物质组成与含量信息;结合计算机模式识别方法,三维荧光光谱能够实现对不同产地当归的分类和判别,方法简便、快捷、准确,可以用于当归药材质量一致性评价和真伪鉴别,为深入研究和建立当归三维荧光光谱指纹图谱质控技术提供参考。     

基于智能电子鼻的食醋识别方法的研究

食醋是一种常见的调味品。市场上食醋的种类繁多,其风味因产地、配料、发酵方式不同而各异,对食醋的品质也会产生一定的影响。采用自制的,能快速区分食醋种类的智能电子鼻系统(主要包括传感器阵列和气室,数据采集、调理与传输单元,以及供气动力装置三大部分)检测10种食醋产品,以非线性分析方法提取香气成分特征值,并以主成分分析法对食醋种类进行分类,试验结果表明,自制的智能电子鼻系统可以较好地反映食醋产品的风味差异,检测快速、简便,成本低。该非线性分析方法可以较好地克服传感器基线漂移的不利影响,具有良好的应用前景。     

二维相关荧光光谱鉴别4种食用植物油种类的研究

采用Cary Eclipse荧光分光光度计检测了4种食用植物油的同步荧光光谱,结合加热时间扰动下的二维相关荧光光谱技术,对一级大豆油、花生调和油、芝麻油和棕榈油,进行了快速无损的识别方法的研究。结果表明,在同步荧光光谱图上,不同植物油的特征吸收峰在出峰数目、出峰位置和峰强上均存在一定的差异;而在二维相关荧光谱图上,由于4种植物油的自动峰及交叉峰的位置、数量和强度不同,其差别体现得更为明显和直观。因此,二维相关图谱法可以作为鉴别不同植物油种类的一种有效方法。     

抚顺辽五味子二维相关荧光光谱鉴别方法研究

目的 建立一种对抚顺辽产地的五味子快速识别方法的研究。方法 采用荧光分光光度计检测抚顺辽产地的五味子果实样品的三维荧光光谱,结合不同激发波长和发射波长彼此间波长间隔扰动下的二维相关荧光光谱技术。结果 本方法分析抚顺辽产地与其他产地的五味子的二维同步相关光谱的形状、自相关峰及交叉峰的出峰个数、位置、正负和强度等都存在明显不同。结论 抚顺辽产地与其他产地的二维相关荧光光谱差别十分明显和直观,可以作为抚顺辽原产地鉴别的一种有效方法。     

基于荧光光谱法的植物油加热氧化规律的研究

为了探寻食用植物油加热后的氧化现象与荧光光谱之间的变化规律,采用了分子同步荧光法和LED固定波长激发的发射荧光光谱法,其中同步荧光光谱法的检测条件是激发波长190～800 nm、波长间隔10 nm,LED激发的发射荧光光谱法的检测条件是固定激发波长为425 nm,同时检测了5种食用植物油(一级大豆油、花生调和油、色拉油、芝麻油、棕榈油)不同加热时间下的两种荧光光谱,发现食用植物油随着加热时间的延长,其同步荧光光谱和固定波长激发的荧光光谱都呈规律性变化,同步荧光光谱的变化更具明显,加热后的分子同步荧光光谱在430～490 nm波长区域都产生了新的荧光峰,试验表明植物油的荧光分析可作为研究食用植物油加热氧化过程的一种手段,试验证明,通过分析同步荧光光谱的变化可以定性分析常用食用植物油的氧化程度,并可以区别出5种食用植物油的种类。     

不同产地、种类牛肝菌的紫外光谱鉴别分析

牛肝菌种类繁多,种间形态相似性高,不易准确鉴别、分类;试验采用紫外光谱结合主成分分析法建立快速鉴别不同产地、种类食用牛肝菌的方法。通过确定牛肝菌特征成分的提取条件,制备测试液并进行紫外光谱测定,光谱数据转置后进行主成分分析。结果显示该方法的重现性、精密度、10 h内稳定性的RSD分别在0.03%~0.63%,0%~2.87%和0.04%~1.73%之间;不同产地、种类牛肝菌紫外指纹图谱具有指纹特性;主成分分析得分图及三维投影图反映出不同产地、种类牛肝菌对营养成分的积累具有差异,可以区分不同产地、种类食用牛肝菌。该方法稳定、可靠,能为食用菌鉴别分类提供辅助方法。     

基于支持向量机的食醋总酸近红外光谱建模

为了得到稳定可靠的食醋总酸光谱模型,以不同产地、不同种类的95个食醋样品为研究对象,应用基于统计学原理的最小二乘支持向量机(LS-SVM)对食醋总酸含量进行光谱分析.对预处理后的光谱进行主成分分析(PCA),以主成分信号作为输入变量建立食醋总酸含量的近红外光谱模型,并与偏最小二乘法(PLS)和向后区间偏最小二乘法(biPLS)模型进行比较.结果表明,LS-SVM模型中的校正集中的相关系数(rc)和交互验证均方根误差(RMSECV)分别达到0.9614和0.2192,预测集相关系数(rp)和预测均方根误差(RMSEP)分别达到和0.919和0.3226,均优于PLS和biPLS模型.研究表明,近红外光谱与食醋总酸含量呈非线性关系,采用LS-SVM建立的模型预测性能更好,精度更高.     

两种酱香型白酒轮次基酒及成品酒的三维荧光光谱研究

以茅台镇两家高知名度品牌公司轮次基酒和成品酒为研究对象,测定其三维荧光光谱。结果表明,不同轮次酱香型白酒和成品酒的三维荧光光谱的主荧光峰个数、波峰位置、最佳激发波长3个参数有着各异的表征,而同一种轮次白酒的三维荧光光谱的3个参数十分相近。成品酒主荧光峰位于波长430 nm附近,最佳激发波长在350 nm左右,其余荧光峰的位置基本一致,荧光强度位于同一个数量级;1～7轮次基酒的主荧光峰位于350～450 nm之间,最佳激发波长在300～350 nm之间,轮次基酒的荧光强度位于同一个数量级,同一轮次基酒的峰型具有相似性。研究结果可以准确地区分酱香型白酒的基酒轮次及成品酒,为白酒的品质检测提供了辅助途径。     

荧光光谱分析技术在食品检测领域的研究进展

荧光光谱分析技术作为一种食品检测技术,具有便捷、灵敏、高效的特点及检测食品中复杂成分及痕量成分的优势。本文介绍了荧光光谱分析技术的基本原理,系统总结了现阶段应用于食品检测领域的多种荧光光谱分析技术,包括原子荧光光谱、二维相关荧光光谱、三维荧光光谱、前表面荧光光谱、（总）同步荧光光谱以及荧光光谱成像技术等,对荧光光谱分析技术应用于粮油、畜禽肉、水产品、乳制品、果蔬等不同类别食品检测的方法与效果进行了归纳与总结,并进一步分析了荧光光谱分析技术现阶段存在的问题以及对未来发展趋势的展望。     

兼香型白酒贮存期挥发性成分变化规律

对不同贮存期兼香型白酒的挥发性成分和三维荧光光谱进行测定。利用固相微萃取对挥发性成分进行提取、气相色谱-质谱法定性、内标法定量,对5 个不同贮存期酒样挥发性成分的变化进行研究。结果表明,不同贮存期酒样中的酸类物质相对含量呈上升趋势,醇类物质相对含量略有增加,酯类物质部分上升部分呈下降趋势。利用三维荧光光谱对不同贮存期酒样进行了测定,初步探讨了三维荧光在兼香型白酒酒龄方面的应用。     

8种食用植物油的荧光光谱分析

选取特级初榨橄榄油、芝麻油、花生油、玉米油、葵花籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、玉米油8种植物油脂共52个样品,采用分子荧光光度计,测定其同步荧光光谱和三维荧光光谱。结果表明:在同步荧光光谱图上,不同的植物油品种的特征吸收峰在出峰数目、出峰位置和强度上均有一定的差异;而三维荧光光谱具有"指纹性",具有更高的灵敏度,其谱图的差别也体现的更为明显和直观,可为植物油的鉴别和质量控制提供一种新型的参考方法。     

不同类型食醋的香气特征及挥发性成分分析

使用超快速气相色谱电子鼻检测市售的香醋、米醋、陈醋3 类共25 个品牌发酵食醋,通过保留指数和外标法对3 类食醋的挥发性化合物进行定性和定量分析,结合气味活性值构建食醋风味轮,比较不同种类食醋挥发性香气差异与化合物含量间关系,并以线性判别分析和随机森林法研究食醋的挥发性化合物差异,进而实现对食醋的区分。从3 类食醋中共检测出44 种挥发性化合物,主要包括醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、烷烃类和杂环类。酸类在食醋中含量最高,其次为醇类和醛类,而烷烃类含量最低。食醋样品的气味活性值和气味雷达图说明乙酸、3-甲基丁醛、苯乙醛、5-甲基糠醛、愈创木酚等对香气贡献较大。香醋的酸味、水果香和坚果可可香高于米醋和陈醋。但陈醋的花香高于其他两类。线性判别分析表明,不同品牌和不同种类的食醋均存在明显差异;随机森林通过机器学习对食醋样品的训练和测试,准确度最终达到100%,对不同种类的食醋区分显著,并筛选出3-甲基丁醇、愈创木酚、苯甲醛、丙酮可作为食醋种类鉴别的重要化合物。     

山东蒙阴钻石的三维荧光光谱特征及其与紫外荧光特征的对比

三维荧光光谱是20世纪80年代发展起来的一种新的荧光分析技术,其与紫外荧光光谱相比,前者能获得激发波长和发射波长同时变化时的荧光强度信息,在多组分混合物的定性与定量分析、在环境、生物、化学等方面的应用较成熟,而在珠宝玉石的测试与研究中则应用较少。选取山东蒙阴矿区产出的25颗钻石样品作为研究对象,采用三维荧光和紫外荧光对其进行了测试与分析。结果表明,该钻石样品的三维荧光光谱特征可分为无荧光谱峰、单荧光谱峰、双荧光谱峰和3个荧光谱峰4种类型,与其紫外荧光特征呈一一对应关系。     

基于支持向量机对云南常见野生食用牛肝菌中红外光谱的种类鉴别

利用傅里叶变换中红外光谱鉴别云南野生牛肝菌种类,明确不同数据挖掘方法对模型分类性能的影响,为云南省食用菌的鉴别和质量控制提供参考依据。扫描云南8?种827?个常见野生牛肝菌样本的中红外光谱,分析光谱特征,结合支持向量机建立判别模型,并利用预处理、提取特征变量及两者组合等方法挖掘光谱信息,比较各模型分类性能,找出野生牛肝菌种类鉴别的最优方法。结果表明：原始数据存在大量噪音和干扰信息,降低模型分类性能;不同数据挖掘方法均能不同程度去除非有效信息,提高模型分类性能;预处理组合特征变量挖掘光谱信息能力最强,对模型分类性能提高最大。预处理组合特征变量对模型信息挖掘能力最强,结合支持向量机建立判别模型,模型拟合好,分类精度高,适用范围广,实现了8?种野生牛肝菌的准确、快速鉴别,可以为野生牛肝菌种类鉴别提供参考。     

牛血清白蛋白与不同糖美拉德反应体系的荧光光谱学研究

目的本文研究了牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)与不同单糖(木糖、葡萄糖、半乳糖)和双糖(乳糖、麦芽糖)美拉德反应体系的荧光特性。方法首先将BSA与不同糖按摩尔浓度比1:667混合于磷酸盐缓冲溶液(p H 7.4)中,在50℃加热7 d后得到BSA与不同糖的美拉德反应体系;进一步用三维荧光光谱及同步荧光光谱研究了BSA与不同糖美拉德反应体系的荧光变化。结果 BSA与不同糖美拉德反应体系在三维荧光光谱中产生了一个新的特征荧光峰(λex 330~340 nm,λem 400~425 nm),其荧光强度随反应时间的延长逐渐增大。同步荧光光谱(Δλ=15 nm和Δλ=60 nm)的最大发射波长均发生了不同程度的蓝移。三维荧光光谱及同步荧光光谱的变化幅度均与体系美拉德反应进程一致,即美拉德反应程度由高到低依次为:BSA-XylBSA-GalBSA-Glu,BSA-Mal,BSA-Lac。结论 BSA与不同糖美拉德反应体系中出现特征性新的荧光峰及蓝移,可作为监测美拉德反应进程及BSA构象改变的指标。     

近红外光谱结合线性判别分析方法在食醋品牌鉴别中的应用

采用近红外光谱技术结合化学计量学手段,建立不同品牌食醋的快速鉴别方法。用近红外光谱仪对103组食醋样品进行扫描,采用二阶导数对图谱进行预处理、标准化处理、T检验和主成分分析(principal component analysis,PCA),运用留一法构建线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)模型。结果表明,原始近红外谱图经过处理后,显示出同种品牌食醋主成分的聚类趋势;交叉验证结果表明,PCA-LDA模型预测不同品牌食醋的正确率高达85. 57%,该模型具有较好的预测效果。该研究结合近红外光谱与PCA-LDA模型,为不同品牌食醋提供一种快速鉴别方法,具有处理近红外光谱数据,研究物质主成分的应用潜力。     

偏最小二乘方法在不同食醋判别分析中的应用

目的:建立一种由氢核磁共振技术(1H-NMR)和偏最小二乘回归分析(PLS)结合的方法来对不同种类食醋进行判别分析。方法:由1H-NMR技术测定的样本化学信息,经MestRe Nova软件转化成数字信息,将数据导入SIMCAP13.0软件中采用PLS进行建模和预测,统计其判别的准确率。结果:山西陈醋、镇江香醋和白醋在PLS得分图中能明显分开,并利用内部和外部的数据模型进行了验证,得出的预测准确率较高,所获得的RMSEE和RMSEP值也说明PLS模型对判别不同种类食醋具有较强的可预测性。结论:本分析方法在不同种类食醋的判别中具有较高的准确性,可为不同食醋的判别提供一种简单方法。     

食醋总酸近红外快速检测方法的研究

利用傅立叶变换近红外光谱技术结合偏最小二乘法（PLS）对食醋的总酸进行快速检测分析。随机采集106个不同酸度食醋的实验数据、扫描近红外光谱图,选择最优的光谱预处理方法优化、建立模型。利用模型对15个未参与建模的食醋样品总酸的含量进行预测,外部验证模型的准确性。结果表明,食醋总酸实测值与对应采集的近红外漫反射光谱相关联建立的快速检测模型,其近红外食醋总酸模型的交叉验证决定系数（R2）为0.972 3,交叉验证均方差（RMSECV）为0.062 1。经外部验证后,该模型食醋总酸预测值和实测值的绝对偏差平均值为0.035,最大相对误差为1.383%,两者间相关性系数为0.995。该方法可以快速、高效、简便地用于食醋总酸的快速检测。     

分子探针N-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺的合成及响应效果

以萘酰亚胺为基底物质,采用缩合反应,合成了一种分子探针N-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺,该探针可以均匀分散在不同有机溶液中。通过365nm下的紫外灯荧光照片和300~600nm荧光光谱对该探针的响应性质进行表征,通过调节二甲基亚砜溶液的pH、改变甲醛溶液的添加量和改变醛的种类来考察探针的响应性能,结果发现该探针对溶液中几种典型醛类均能够产生良好的荧光响应性。     

辣椒素的荧光特征研究

本文应用三维荧光光谱指纹技术,研究了不同品种辣椒的三维荧光指纹特征,首次建立了辣椒及辣椒素对照品的三维荧光指纹图谱。研究表明,不同品种辣椒具有各自特征的指纹图类型和特征指纹,并确立了辣椒素所对应的荧光峰位置,因此该方法可用来作为鉴别辣椒品种和评价辣椒素含量的有效手段。