霉变花生油的快速筛查及红外光谱分析在线平台的设计

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花生油是日常生活重要的食用油,被誉为“东方第一油”,紧系着国民身体健康及国际经济贸易。黄曲霉素是花生油主要的危害源,对黄曲霉素超标花生油的快速筛查有着重要的意义。本文采用多种化学计量学方法结合FTIR光谱应用于黄曲霉素总量(AFT)及黄曲霉素B1(AFB1)超标花生油的快速筛查,筛查标准遵照中国(AFB1<20ppb)及美国(AFT<20ppb)标准。文章首先解译了霉变花生油在中红外光谱区所表现的光谱异变现象,由于黄曲霉素的浓度远低于油脂中脂肪酸的甘油酯含量,其吸收峰极弱且刚好被完全覆盖,无法直接寻找黄曲霉素指纹区,但由于低浓度的黄曲霉素也能造成油的明显水解,反映在光谱中1760-1680 cm-1处出现了明显的光谱异变。针对该特征区,运用多种化学计量学方法吸光度比值-Savitzky Golay预处理-偏最小二乘回归(AR-SG-PLS),吸光度比值-主成分分析-线性判别分析(AR-PCA-LDA),吸光度比值-移动窗口-线性判别分析(AR-MWLDA)建立光谱模型,并对比了结果,其中AR-MWLDA结合窗口校正实现了仅需22个光谱通道即可同时建立AFT超标筛查模型及AFB1超标筛查模型,模型的校正集及验证集均达100%的真阳性率和真阴性率,为多指标筛查的专用光谱仪器的设计提供了依据。文章进一步基于JAVA WEB、HTML及MYSQL等主流编程语言设计并实现了模型共享、自更新型红外光谱在线分析平台,包括界面优化、算法集成、后台逻辑业务编写、数据库建立等,详细介绍了相关技术理论,软件系统功能架构,对各个模块的功能与实现方法进行了简要的描述,并对平台功能进行了初步测试与完善,实现效果已达到预期目标。平台的实现提供了有利的模型共享渠道及高效的模型更新策略,随着平台不断完善,在红外光谱分析领域将有着巨大的贡献。
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