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基于近红外光谱的“三文鱼”无损真伪判别分析
摘要:三文鱼是一种营养丰富且深受消费者欢迎的食物,目前,国内市场商品化品种主要有大西洋鲑和虹鳟。在商业利益驱使下,鲑鱼之间的掺假替代事件时有发生,这些欺诈行为不仅损害消费者的经济利益,甚者还危害健康。因此,在日益复杂和全球化的食品供应链中开发一种快速、环保且可现场检测的方法尤为重要。针对收集的6个国家190份鲑鱼样品(其中大西洋鲑81份;虹鳟鱼109份),按2∶1的比例分配到训练集和测试集。以11种光谱数据预处理,结合偏最小二乘判别分析(PartialLeastSquaresDiscriminantAnalysis,PLS-DA)、反向传播人工神经网络(BackPropagationArtificialNeuralNetwork,BP-ANN)和极限学习机(ExtremeLearningMachine,ELM)3种有监督模式识别方法进行判别模型构建。确定最佳建模方法为PLS-DA,在最佳潜在变量为23时,模型的预测集正确率为100%。这表明近红外光谱与PLS-DA相结合是一种潜在的三文鱼物种现场无损快速鉴别的工具。
关键字:近红外光谱大西洋鲑虹鳟真伪判别
NondestructiveAuthenticityIdentificationAnalysisof\Salmon\BasedonNear-InfraredSpectroscopy
BAHaoranWUZhiqiangDAIJinranJIChaoZHAOLiangjuanZHENGWenjie*
TianjinKeyLaboratoryofAnimalandPlantResistance,CollegeofLifeSciences,TianjinNormalUniversity,Tianjin,300387China
Abstract:Salmonisanutritionallyrichandpopularfoodamongconsumers,withthemaincommerciallyavailablevarietiesinthedomesticmarketbeingAtlanticsalmonandrainbowtrout.Drivenbycommercialinterests,salmonadulterationandsubstitutionincidentshavebeenfrequent.Thesefraudulentpracticesnotonlydamageconsumerseconomicinterestsbutmayalsoposehealthrisks.Therefore,developingafast,environmentallyfriendly,andon-sitedetectionmethodisparticularlyimportantintheincreasinglycomplexandglobalizedfoodsupplychain.Inthisstudy,190salmonsampleswerecollectedfromsixcountries(81Atlanticsalmonand109rainbowtrout),whichweresplitintotrainingandtestingsetsata2:1ratio.Elevenspectraldatapreprocessingmethodscombinedwiththreesupervisedpatternrecognitiontechniques:PartialLeastSquaresDiscriminantAnalysis(PLS-DA),BackpropagationArtificialNeuralNetwork(BP-ANN),andExtremeLearningMachine(ELM),wereusedtoconstructdiscriminantmodels.ThebestmodelingmethodwasidentifiedasPLS-DA,withtheoptimalnumberoflatentvariables(Lvs)being23,achievingapredictionaccuracyof100%forthetestset.Thisindicatesthatthecombinationofnear-infraredspectroscopyandPLS-DAisapotentialtoolforon-site,nondestructive,andrapididentificationofsalmonspecies.
KeyWords:Near-infraredspectroscopy;Salmosalar;Oncor
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