基于吸收与散射特性的掺伪山茶油检测研究

近年来,近红外光谱作为一种快速无损的检测技术,被广泛应用于山茶油等高值食品的掺伪检测。而传统的近红外光谱技术不能将吸收与散射信息有效分开,容易造成模型过拟合、鲁棒性不足。本研究拟利用自主研发的双积分球系统结合逆向倍增算法(IAD),通过获取掺伪山茶油的光学特性参数信息(吸收系数μa和约化散射系数μ’s),建立不同掺假种类、掺假比例的稳健预测模型。首先,将两种玉米油(福临门玉米油和金龙鱼玉米油)掺加到千岛源山茶油中,两种花生油(鲁花花生油和多力花生油)掺加到金龙鱼山茶油中,掺加浓度范围为10%~50%,梯度为10%;然后,通过所开发的双积分球系统,结合IAD算法计算出掺伪山茶油的μa和μ’s;最后,基于μa和μ’s,通过主成分判别(PCA-DA)和偏最小二乘判别(PLSDA)算法,建立山茶油不同掺假种类、掺假比例的快速判别模型。研究结果表明,将山茶油掺玉米油和山茶油掺花生油混合建模,判别模型预测结果不佳,总准确率在80%左右。为此,采用分步建模法,先利用μa信息将掺伪山茶油样本区分为山茶油掺玉米油和山茶油掺花生油两类;在此基础上比较μa和μ’s对两类样本中掺假比例的判别效果,结果表明μ’s对掺假比例分类效果较优,分步建模总分类准确率为90%以上。研究表明,利用吸收与散射特性,可以实现山茶油掺伪的快速准确鉴别。