基于THz光譜檢測大豆油中反式脂肪酸含量建模方法研究.pdf

1、食用油是人類膳食的重要組成部分，其質(zhì)量安全對人體健康至關(guān)重要。近年來，食用油脂中反式脂肪酸含量超標(biāo)問題尤為嚴(yán)重，已引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。目前，我國針對反式脂肪酸含量的測定方法普遍存在消耗化學(xué)試劑多、檢測速度慢、測定程序復(fù)雜、需要對樣品進(jìn)行復(fù)雜的前期處理等問題，難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對食用油質(zhì)量快速、準(zhǔn)確、簡便、現(xiàn)場化的測定要求。太赫茲光譜分析技術(shù)可以解決傳統(tǒng)方法的諸多問題，更適用于油脂生產(chǎn)過程中的品質(zhì)監(jiān)控，因此本文提出基于太赫茲光譜技術(shù)檢測

2、食用油中反式脂肪酸含量的方法，以我國第一大食用油——大豆油為例，重點(diǎn)對反式脂肪酸含量太赫茲光譜分析中的數(shù)據(jù)處理以及建模方法進(jìn)行深入研究。
　　首先，制備出不同反式脂肪酸含量的大豆油脂樣品34個(gè)，利用氣相色譜儀精確測定了其反式脂肪酸含量，同步采集了樣品的太赫茲時(shí)域譜并利用傅里葉變換將其轉(zhuǎn)換為頻域譜，然后通過光學(xué)參數(shù)計(jì)算得出太赫茲吸收譜以及折射譜。在分析了大豆油脂太赫茲光譜吸收特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，剔除異常樣品1個(gè)。將33個(gè)樣品進(jìn)行了分集，按

3、反式脂肪酸含量的多少進(jìn)行排序，從中選取28個(gè)作為訓(xùn)練集樣品建立校正模型，剩下的5個(gè)作為預(yù)測集樣品對模型進(jìn)行驗(yàn)證;為了尋找最佳模型，分別利用偏最小二乘(PLS)、支持向量機(jī)回歸(SVR)和最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVR)三種方法建模并對比分析，最終確定建模效果最好的是LS-SVR，預(yù)測誤差均方根RMSEP為0.3246，決定系數(shù)R2為0.9792，相對標(biāo)準(zhǔn)差RSD為3.81％，可以滿足實(shí)際檢測要求;為了進(jìn)一步提高模型的預(yù)測精度，分別采用

4、網(wǎng)格搜索法、粒子群算法(PSO)、遺傳算法(GA)對LS-SVR模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)粒子群(PSO)算法對LS-SVR模型參數(shù)優(yōu)化的效果更佳、更穩(wěn)定，預(yù)測誤差均方根(RMSEP)、決定系數(shù)(R2)和預(yù)測相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別達(dá)到0.0763、0.9989和0.90％，模型的預(yù)測精度得到了顯著提高。
　　本文研究證明了利用太赫茲光譜檢測油脂中反式脂肪酸含量的可行性，為開發(fā)專用油脂太赫茲光譜分析儀器及實(shí)