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《近红外光谱结合主成分分析和bp神经网络的转基因大豆无损鉴别研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第!!卷!第"期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析#$%&!!!'$&"!((),!A+),*)-.)!年"月!!!!!!!!!!!!/(0123$41$(5678/(01236%976%54:4;<70!-.)!!近红外光谱结合主成分分析和@!神经网络的转基因大豆无损鉴别研究吴!江)!黄富荣)"!黄才欢-!张!军)!陈星旦)!!)E暨南大学光电工程系!广东广州!,)."!-!!!!!!!!!!-E暨南大学食品科学与工程系!广东广州!,)."!-!E中国科学院长春光学精密机械与物理研究所!吉林长春!)!..!!摘!要!为
2、探究无损鉴别转基因大豆的可行性!利用近红外光谱分析仪对大豆扫描得到反射光谱!应用主成分分析结合Y=神经网络方法进行分析鉴别%首先应用主成分分析法!得到包含大豆GG&.!W的光谱信息的"个主成分!再将其作为Y=神经网络的输入!对应的大豆种类作为输出!建立一个三层Y=神经网络模型%该模型对于转基因大豆的正确识别率为)..W!说明近红外光谱结合主成分分析和Y=神经网络的方法能无损快速准确地鉴别转基因大豆%关键词!近红外光谱'转基因大豆'主成分分析'Y=神经网络中图分类号!D*!!&*!!文献标识码!9!!!&'(!).&!G"*#H
3、&:447&)...+.,G!$-.)!%."+),!A+.,算机技术(化学计量学技术与基础测试技术的有机结合的高引!言新分析技术!具有高效(快速(无损(可多组分同时测量等特点%现已成功地应用于食品)**(医药),*(农业)"*等各科学!!转基因大豆作为主要的转基因作物!占据全球转基因作领域%随着转基因作物的迅速发展!陆续出现了近红外光谱物种植面积的*AW))*%海关总署发布的数据显示!-.))年全分析技术用于转基因作物鉴别的报道!但在转基因大豆鉴别年中国累计进口大豆,-"*万2!其中大部分为转基因大豆%上的应用尚未见报道%针
4、对我国目前大量进口转基因大豆的目前我国进口转基因大豆主要用作加工原料!例如生产豆现状!开展转基因大豆无损鉴别具有重要的意义%油(豆腐(豆奶等制品%作为重要的转基因食品!转基因大本工作采用近红外光谱结合主成分分析与Y=神经网络豆一直受到很大的争议!其对人类健康的危害主要包括是否方法探讨无损鉴别转基因大豆的可行性%引起部分人过敏(转基因食品的毒性(抗生素抗性风险问题以及营养品质改变等问题)-*%)!实验部分转基因产品的传统检测方法主要有两大类&R'9检测和蛋白质检测)!*!但存在较多不足&进行R'9检测前!必须)$)!仪器设备要了
5、解被检测对象的转入基因的序列信息!否则无法进行对光谱采用丹麦^D//公司的FR/光栅型近红外光谱分比检测'而蛋白质检测只适合未经加工的产品!原因是由于析仪的反射附件采集!探测器为/:"*..!))..7I#和=B/蛋白质对温度较为敏感!在加热过程中极容易变性!导致检"))..!-,..7I#%光谱扫描范围为*..!-,..7I!光谱测失败%并且!R'9与蛋白质检测方法在提取R'9和蛋白带宽V7I%光谱仪开机半小时后进行仪器性能测试!性能测质时!转基因成分会受到不同程度的损失和破坏!因此所获试通过后!开始对样品采集光谱%得的信息
6、不能代表转基因产品的成份所有信息%对于转基因)$#!样品大豆的鉴别!需寻求一种无损(准确(绿色(快捷的鉴别方黑龙江非转基因大豆)号"以下简称N.)#来自网购!产法%地黑龙江七台河'黑龙江非转基因大豆-号"以下简称N.-#现代近红外光谱分析技术是近年来将光谱测量技术(计来自广州天河天娱广场百佳超市!产地黑龙江'北京非转基!收稿日期!-.)-+.A+.,"修订日期!-.)-+).+.A!基金项目!高等学校博士学科点专项科研基金项目"-.)-**.))-...,#!广东省自然科学基金项目"/-.)).*...)V,.#!广东高校优秀
7、青年创新人才培养计划项目"Oe>)).-"#和中央高校基本科研业务费专项资金项目"-)")-*!"!-)")-!,!#资助!作者简介!吴!江!)GG.年生!暨南大学光电工程系本科生"通讯联系人!!0+I6:%&c<3$7K2[<67K")"!E1$I),!V光谱学与光谱分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第!!卷因大豆)号"以下简称Y.)#来自广州天河岗顶好又多超市!向传播过程#输入样本从输入层传入!经各隐层逐层处理后!产地北京'转基因大豆)号"以下简称_.)#由暨南大学理工计算出各单元的实际输出值!传向输出层'第二阶段
8、"反向学院食品系提供%以上*种大豆经过蛋白质检测法检验!证过程#若输出层的实际输出与期望的输出不符!则转入误差实前!种为非转基因大豆!第*种为转基因大豆%的反向传播阶段!逐层计算实际输出与要求输出之差值"即)$*!光谱采集误差#!并将误差分摊给各层的所有单元!从而获得各层单*