近紅光譜分析技術(shù)在幾種水產(chǎn)品中的應(yīng)用研究.pdf

1、近紅外光譜分析技術(shù)，具有測試簡單、分析速度快、對檢測人員無專業(yè)要求、分析過程無污染，等優(yōu)點；已廣泛應(yīng)用于石化、農(nóng)業(yè)、食品、工業(yè)控制、醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍正在不斷拓展。目前，近紅外光譜分析技術(shù)在水產(chǎn)品領(lǐng)域的相關(guān)研究和應(yīng)用非常有限。主要原因是水產(chǎn)品成分的復(fù)雜性及其高水分含量的特性，這導(dǎo)致光譜分析比較困難。本文以產(chǎn)自日本的便攜式近紅外儀(FQA-NIRGUN)作為硬件支持，研究水產(chǎn)品快速無損檢測的近紅外光譜分析方法，將近紅外光譜分析技術(shù)

2、的優(yōu)點應(yīng)用到水產(chǎn)品中，為開發(fā)水產(chǎn)食品在線檢測儀器及加工機械設(shè)備的設(shè)計提供新的思路和理論支持。 1.近紅外光譜分析中最核心部分是建立穩(wěn)定、準確的定標模型。本文在數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)上詳細推導(dǎo)近紅外多元線性模型的建立過程，分析其誤差來源：整理并修正不同近紅外分析模型的精度及有效性的評價方法。均方根誤差及殘差分析是最常用的統(tǒng)計方法。 2.研究養(yǎng)殖大黃魚脂肪含量及鮮度K值的近紅外快速檢測模型。掃描大黃魚整魚的近紅外吸收光譜，并采用標準

3、化學(xué)方法分析其粗脂肪含量及鮮度K值。分析不同光譜預(yù)處理方式下的光譜數(shù)據(jù)，以遺傳算法優(yōu)化選擇波長，并以PLS方法建立分析模型。結(jié)果表明：小波變換細節(jié)系數(shù)是具備快速提取有效信息的能力；遺傳算法可以有效找到同分析性質(zhì)相關(guān)的波段；大黃魚脂肪含量的近紅外分析模型精度較高，穩(wěn)定性較好，可以用于實際檢測；其鮮度K值的分析模型也有較高的分析精度，可用于定量分析，但是同脂肪含量的分析模型相比有改進空間。 3.以紅娘魚魚糜為對象，研究水產(chǎn)加工制品的

4、近紅外快速分析模型。模擬市場上流通的魚糜制品配方、加工過程及貯藏方式，制作淀粉含量梯度明顯的魚糜制品，凍藏并解凍后掃描其近紅外光譜，采用不同方法預(yù)處理光譜數(shù)據(jù)，經(jīng)遺傳算法優(yōu)化光譜波長，以PLS方法建立分析魚糜制品中淀粉及魚肉含量的定量模型。結(jié)果表明，利用同一光譜建立的有關(guān)淀粉及魚肉含量的近紅外分析模型，相對分浙誤差RPD都大于5，模型精度較高，穩(wěn)定性好，可以用于實際檢測，用近紅外光譜技術(shù)分析魚糜制品中淀粉及魚肉含量是切實可行的，且精度好

5、于天然水產(chǎn)樣品。 4.以MATLAB語言和環(huán)境為軟件支持，實現(xiàn)不同光譜數(shù)據(jù)前處理方式的運算。分析本實驗中最重要的兩個算法為偏最小二乘算法和遺傳算法。偏最小二乘法的實施是一個逐步提取有效信息的過程，避免了光譜模型建立過程中有效信息的多重共線性。遺傳算法能夠提供一個在復(fù)雜空間中進行魯棒搜索的方法，具有全局搜索的能力，在光譜分析中發(fā)揮了重要作用。同時，以MATLAB語言編寫相關(guān)程序，以實現(xiàn)所需算法，并列出了部分算法的源代碼，供有需者參