乳粉近红外光谱特征及真实性判别模型研究

发布时间：2021-07-10 03:56

　　乳粉不仅是直接消费的乳品,也是其他乳品及含乳饮料和食品的加工原料,极易遭受掺假和冒充,也存在产地来源不真实现象。掌握乳粉近红外光谱（NIR）特征,建立乳粉真实性和产地追溯模型十分必要。采集国产和进口全脂牛乳粉和甜牛乳粉、进口脱脂牛乳粉、全脂山羊乳粉、全脂牦牛乳粉,以及植脂末、糊精、乳清粉和大豆分离蛋白等四种食品工业原料共计60份代表性样品,并制备三种动物乳粉掺假四种食品工业原料样品480份,用台式全谱傅里叶变换NIR仪和微型便携式NIR仪采集样品漫反射光谱,进行NIR光谱处理、聚类和分类分析,尝试建立乳粉真实性的定性和半定量判别模型。结果乳粉与四种食品工业原料NIR光谱特征差异极其显著,PCA聚类有很好的分离,牛、山羊和牦牛全脂乳粉有分离或分离趋势,山羊和牦牛乳粉比较接近;国产与进口牛乳粉聚类较远;脱脂牛乳粉、甜牛乳粉与全脂牛乳粉均可分离和分类,说明建立NIR乳粉真实性判别模型可行。三种动物乳粉按0%（纯乳粉）、1%、2%、5%、10%、20%、50%和100%（纯掺入原料）质量百分比制备掺入植脂末、糊精、乳清粉和大豆分离蛋白样品,进行SIMCA分析建模。三维投射图显示0%、1%和2%... 

【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２乳粉和填充物台式ＮＩＲ仪漫反射光谱ＰＣＡ分析图??

?内蒙古农业大学硕士学位论文?１３＿??３结果与分析??３．１乳粉的ＮＩＲ光谱聚类特征??对三种乳粉和四种食品工业原料填充物共６０份样品用两种ＮＩＲ光谱仪采集漫??反射光谱数据，并进行ＮＩＲ光谱前处理和ＰＣＡ分析，结果见图２？图７。??３．１．１乳粉与填充物的ＮＩＲ聚类特征??所有样品台式和微型ＮＩＲ光谱的ＰＣＡ分析结果如图２和图３，两种仪器的光谱??预处理方法均为二阶导数，数据预处理方法为Ａｕｔｏｓｃａｌｅ。??三种动物全脂乳粉和甜牛乳粉聚类到一处，与４种纯食品工业原料分成５个明??显的分类群，且距离较远。植脂末与乳粉聚类最近，尤其是微型ＮＩＲ光谱的ＰＣＡ??分析中，植脂末聚类与乳粉基本贴近或重贴，乳清粉与乳粉聚类最远。总之乳粉及??纯食品工业原料的ＮＩＲ光谱特征差异较大，提示乳粉ＮＩＲ漫反射光谱可以建立乳粉??填充掺假食品工业原料的模型判别。显然台式ＮＩＲ光谱分类和聚类分离效果优于微??型ＮＩＲ光谱，但微型ＮＩＲ光谱也可用于乳粉掺假上述食品工业原料的判别。??ｆ．．．．．、＇??［１?？全脂牛乳粉??Ｆａｃｔｏｒ?２?（１４．９％ｊ，．．．．／?？全脂甜牛乳粉??．．．?？全脂山羊轧粉??Ｃ＇ｌ？＇?／＂＂?Ｎ?全脂牦牛轧粉??｜?Ｌ＜＼?？植ｆ?末??．．．．．．．．?＾?Ｉ?？糊精??：?＼？姬０Ｆ；１?（２７．６％）?？乳清粉??．．．？之ｙ?大豆分离蛋白??Ｆａｃｔｏｒ?３（１１．３％）．．．．．．．????：备?１??图２乳粉和填充物台式ＮＩＲ仪漫反射光谱ＰＣＡ分析图??Ｆｉｇ．２?ＰＣＡ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ｍｉｌｋ?ｐｏｗｄｅｒ?ａｎｄ?ａｄｕｌ

１４?乳粉近红外光谱特征及真实性判别模型研究???３．１．２乳粉物种类型聚类特征??国产和进口全脂牛乳粉、国产全脂甜牛乳粉、全脂山羊乳粉、全脂牦牛乳粉和??进口脱脂乳粉ＰＣＡ分析结果见图４和图５，图４和图５光谱预处理方法分别为二阶??导数和一阶导数，数据处理方法为Ａｕｔｏｓｃａｌｅ。??台式ＮＩＲ光谱ＰＣＡ分析结果，各种类型乳粉有明显的分离或分离趋势。进口??脱脂牛乳粉单独聚类，说明脱脂和产地对乳粉影响较大；国产全脂牛乳粉（５个厂??家）与甜牛乳粉（１１个厂家）聚类较近，且有一个国产全脂牛乳粉落入甜牛乳粉聚??类中，提示该产品不符合其包装声称；国产全脂牛乳粉与进口全脂牛乳粉（４个国??家６个厂家）聚类有较远的分离，提示进口和国产乳粉品质差异或工业加工条件差??异较大，也提示利用ＮＩＲ光谱可以判别国产和进口乳粉；牛、山羊和牦牛乳粉聚类??较近，尤其山羊和牦牛乳粉聚类贴近或重叠。微型ＮＩＲ光谱ＰＣＡ分析，上述乳粉??聚类各分类间有分离或分离趋势，但重叠较多，分离或判别能力不如台式ＮＩＲ光谱??仪，但如果做更细致的分析优化，有望用于乳粉真实性判别模型建立和应用。??Ｆａｃｔｏｒ?２?（１４．３％）?／?国产全脂牛轧粉??餘｜?／?番?国产全脂甜牛轧粉??？进口全脂牛轧粉??／?＾?命全脂山羊乳粉??＾１?（１８－１％）?？进口脱脂牛乳粉??Ｆａｃｔｏｒ?３?（７．４％）??？??？??图４各类乳粉台式ＮＩＲ仪漫反射光谱ＰＣＡ分析图??Ｆｉｇ．４?ＰＣＡ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ｍｉｌｋ?ｐｏｗｄｅｒ?ｂｙ?ｄｅｓｋｔｏｐ?ＮＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ??国产全脂牛乳粉??Ｆａｃｔｏｒ?国产全

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本文编号：3275139