化學(xué)計量學(xué)在食品防腐劑中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文根據(jù)化學(xué)計量學(xué)中分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與圖論和網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的相關(guān)理論、知識和方法首次構(gòu)建了食品添加劑分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)參數(shù)，研究并完成某些食品添加劑的定量構(gòu)效關(guān)系分析(QSAR)，為食品添加劑的定量構(gòu)效(QSAR)分析提出一種新方法。為預(yù)測和指導(dǎo)開發(fā)無毒或低毒的綠色食品添加劑提供科學(xué)依據(jù)。本文還應(yīng)用較為先進的極限學(xué)習(xí)機結(jié)合紫外可見分光光度法，通過提取特征光譜段，研究完成多種食品中某些食品防腐劑含量的同時檢測分析，所用分析的特征光譜段在紫外或可見光范

2、圍，這為使用普通紫外可見分光光譜儀器完成多種食品中防腐劑的同時檢測提供了一種準確、快速、簡便、價廉（不需要使用價格昂貴和操作復(fù)雜的高效液相色譜、質(zhì)譜等儀器）而有價值的參考方法。
　　本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1、分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)參數(shù)用于食品防腐劑構(gòu)效關(guān)系的研究
　　本文應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的理論與方法，將組成分子的原子看作是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而一個分子的平面結(jié)構(gòu)圖就是由這些節(jié)點通過邊連接而成，從而構(gòu)造出分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，進一步計

3、算出分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的平均度、平均路程長度等18個網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)特征變量，作為構(gòu)效分析的候選自變量。為了更好的進行構(gòu)效分析，利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從18個候選自變量中篩選出對活性貢獻大的接近度中心性最大值等4個自變量，分別用支持向量機回歸(SVR)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的4個自變量與大鼠經(jīng)口LD50進行定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)研究，實驗結(jié)果表明:基于分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)參數(shù)的支持向量機回歸模型具有良好的預(yù)測能力。說明應(yīng)用分子結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)參數(shù)建模，

4、對具有同一（或多種）屬性/活性的一類物質(zhì)進行構(gòu)效關(guān)系分析研究的這種新方法具有一定的應(yīng)用前景。
　　2、研究應(yīng)用極限學(xué)習(xí)機(ELM)同時檢測多種食品中防腐劑的含量
　　食品防腐劑的含量一直是食品安全研究的重點，過度使用會對人體造成一定程度的傷害。本研究以化學(xué)計量學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，利用極限學(xué)習(xí)機結(jié)合紫外可見分光光度計來預(yù)測多種食品中防腐劑的含量。提出從實驗所得紫外可見光譜曲線中提取特征光譜數(shù)據(jù)段作極限學(xué)習(xí)機的訓(xùn)練樣本和測試樣

5、本，研究應(yīng)用極限學(xué)習(xí)機來實現(xiàn)多種食品樣品中防腐劑含量的同時檢測。從研究結(jié)果可以看出:極限學(xué)習(xí)機對食品中苯甲酸鈉的含量進行預(yù)測時，其決定性系數(shù)R2達到了0.99998，均方誤差Mean Squared Error(MSE)為2.4025e-009，相較于運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的R2=0.91643，MSE=0.072245，說明極限學(xué)習(xí)機具有更好的泛化能力，即說明了極限學(xué)習(xí)機(ELM)具有更好的精確度和準確度，同時它的測量速度、穩(wěn)定性等性能都比