采用近红外光谱技术检测牛奶中脂肪,蛋白质及乳糖含量

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1、维普资讯http://www.cqvip.com电子·激第15卷第4期2004年4月JournalofOptoelectronics·LaserVo1．15No．4Apr．2004采用近红外光谱技术检测牛奶中脂肪、蛋白质及乳糖含量王丽杰，徐可欣，郭建英(1．哈尔滨理工大学测控技术与通信T程学院，黑龙江哈尔滨150080；2．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室．天津300072)摘要：利用近红外(NIR)漫反射光谱(1100～1700rim)快速测量牛奶中脂肪、蛋白质和乳糖的含量。采用偏最小二乘

2、方(PIS)回归．建立了测量光谱与牛奶主要成分浓度之间的校正模型，并对其预测重复性进行了研究；进而探讨了非线性校正方法径向基函数网络(RBFN)的可行性，并与PLS线性校正模型进行了对比；探讨了如何提高PLS校正模型预测精度的相关问题。关键词：近红外(NIR)光谱；校正模型；光谱分析中图分类号：()433．4文献标识码：A文章编号：1005—0086(2004)04—0468—04CompositionalAnalysisofFat，ProteinandLactoseinRawMilkbyUsing

3、Near-infraredSpectroscopyWANGLi—jie，XUKe—xin，GUOJian—ying(1．CollegeofMeasure—controlTechnologyandCommunicationEngineering．HarbinUniversityofScienceandTechology，Harbin150080．China；2．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinU

4、niversity，Tianjin300072，China)Abstract：PrincipleofcompositionaIanalysisoffat，proteinandlactoseinrawmilkbyusingnear-infrared(NIR)diffusingspectroscopy(1100～1700nm)wasexplored．Apartialleastsquares(PLS)regressionmodelbetweenthespectroscopyandconstituentsc

5、ontentwaspresentedforrawmilksampleswithouthom-ogenization。andthepredictiverepeatabilitywasalsoresearched．Furthermore，anonlinearcalibrationmodelofradialbasisfunctionnetworks(RBFN)forpredictionofprincipalcompositionoftestedmilksampleswasstudiedandcontras

6、tedtoPLSmodelonpredictiveaccuracy，andrelatedproblemstoensurethepredictiveaccuracyofPLScaIibrationmode1werealsoexplored．Keywords：near—infrared(NIR)spectroscopy；calibrationmodel；spectralanalysis组成性质数据关联建立科学的数学校正模型是决定1引言测量准确度的关键问题之一。本文采用NIR光谱技传统的牛奶成分含量的测量

7、大都基于分析化学术测量牛奶中脂肪、蛋白质和乳糖的含量，并围绕上方法，分析过程破坏样品、费时费力，并且是离线测述问题进行了实验研究。该方法还可以推广到具有量。采用近红外(NIR)光谱技术对牛奶成分含量在散射特性液体成分的测定。线检测是目前值得探讨的新方法。该方法具有快速、2测量原理成本低和能同时无损测量多种成分等优点，便于实现丁业在线分析。测量系统采用声光可调谐滤光器(AOTF)作为由于NIR光谱区域的倍频和合频吸收弱、谱带核心分光器件，测量原理如图1所示。白光信号被复杂及重叠多

8、1]，测量中如何从复

9、杂的光谱信息中提AOTF衍射后，分成测量光(m)与参考光(r)两路信取微弱的样品信息，并根据光谱数据与校正集样品的号。参考光用来与测量光作比。测量光耦合人差分收稿日期：2003—08—03修订日期：2003—11—19*E-mail：lijie．w@eyou．corn维普资讯http://www.cqvip.com第4期王丽杰等：采用近红外光谱技术检测牛奶巾脂肪、蛋白质及乳糖含量·469·光纤束，传导至远端的测量点。从恒温样品中传导回处理，然后在被测样品的浓度与对应光