【摘 要】
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乳制品作为人体营养摄入的重要来源之一,其质量安全问题直接关系到人体健康。当前,乳品质量安全检测大都依赖传统的实验室检测方法,尚存在费时、费力且费用高等问题,难以适应我国严峻的乳制品安全形势。因此,迫切需要发展新型、高效的乳制品质量安全检测技术。在各种乳品质量安全检测技术中,拉曼光谱技术以其简单、快速、无损等优点,具备良好的应用前景。本文针对乳粉掺假、复原乳识别等多形态乳制品安全检测问题,有机结合拉
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乳制品作为人体营养摄入的重要来源之一,其质量安全问题直接关系到人体健康。当前,乳品质量安全检测大都依赖传统的实验室检测方法,尚存在费时、费力且费用高等问题,难以适应我国严峻的乳制品安全形势。因此,迫切需要发展新型、高效的乳制品质量安全检测技术。在各种乳品质量安全检测技术中,拉曼光谱技术以其简单、快速、无损等优点,具备良好的应用前景。本文针对乳粉掺假、复原乳识别等多形态乳制品安全检测问题,有机结合拉曼高光谱成像（RHI）、二维拉曼相关光谱（2D-Raman）等成像技术和化学计量学方法,巧妙地将乳品安全检测问题转化为光谱畸变识别问题,有效实现了乳制品安全检测的非定向筛查。论文工作主要分为以下两部分:（1）针对乳粉掺杂问题,提出了两种基于RHI技术的乳粉非定向检测方法,巧妙地将掺杂问题转为成像畸变识别问题。论文以符合国标的乳粉作为标准样品,构建参考光谱数据库,并发展了改进相关系数（ASCC）法和梯度信息散度（GSID）法两种非定向检测方法,准确地区分了真实乳粉与掺杂乳粉的拉曼高光谱图拓扑特征。结果表明,ASCC法对滑石粉、小麦粉、乳清粉、植脂末等典型掺杂物的最低检测浓度均达到0.3%,对阴性样品的识别率达88.89%;GSID法对滑石粉、小麦粉、乳清粉等典型掺杂物的最低检测浓度均达到0.3%,对阴性样品的识别率达100%,有效解决了乳粉中未知掺杂物的非定向识别问题,两种方法具备良好的互补性。（2）针对复原乳冒充纯牛乳问题,采用温度扰动策略,提出了基于2D-Raman的乳品检测方法,准确捕获复原乳和纯牛乳之间的差异。论文基于两类乳制品的标志物差异,通过采集不同温度下样品的拉曼光谱,绘制其二维拉曼相关光谱。在此基础上,采用欧式距离、相关系数等评价方法对二维拉曼相关光谱的差异进行量化,以便对不同的乳制品进行非定向检测。结果表明,2D-Raman法可成功地分辨出复原乳和纯牛乳。综上所述,本文针对多形态乳制品安全检测问题,分别开发了ASCC、GSID和2D-Raman等新方法,不仅在乳粉非定向筛查中获得了良好的分析结果,还在液态乳原料识别方面表现突出,为乳品质量安全快速检测提供了新手段。
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