[发明专利]一种多光谱数据融合的面粉掺杂定量检测方法

说明书

本发明公开了一种多光谱数据融合的面粉掺杂定量检测方法，包括：分别利用拉曼光谱仪和激光诱导击穿光谱仪采集所有的掺杂面粉样品的拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图；对获取的掺杂面粉样品的拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图分别进行预处理，并提取特征波段；将提取到的拉曼光谱图的特征波段和激光诱导击穿光谱图的特征波段进行数据融合，得到融合光谱图；对得到的融合光谱图通过多元回归校正方法建立面粉样品的掺杂定量模型，并进行验证。充分利用了拉曼光谱和激光诱导击穿光谱的互补特性，获取到更丰富的面粉内部特征信息；该方法有效的进行了数据压缩，删减了无关变量对结果的影响，突出了其特征信息；极大程度上提高了测量的灵敏度和准确性。

技术领域

本发明涉及面粉掺杂快速检测领域，尤其涉及一种多光谱数据融合的面粉掺杂定量检测方法。

背景技术

面粉作为面食制品最基本的原料，其本身含有较高的植物蛋白、碳水化合物、及微量元素等，故其营养成分丰富，其面制食品营养价值较高，此外，面粉性味甘凉，有养心益肾、健脾厚肠的功效。现实生活中，一些不法商贩将二氧化钛、滑石粉、吊白块、硫酸铝钾等物质掺杂在面粉中，用以提高面粉的白度和鲜度，但该做法不仅使消费者蒙受了经济损失，危害消费者健康，而且严重干扰了食品行业的公平竞争秩序。如何高效鉴别食品的真实性成为了一个亟待解决的社会问题。

目前，食品国家安全标准对于滑石粉、二氧化钛的测定方法采用的是原子吸收光谱法，吊白块的测定采用的是滴定法，作为标准监管方法，这些方法操作复杂，成本较高无法满足大范围高效监管的要求。此外，高昂的检测成本，会转嫁到消费者身上，不利于我国食品业发展。

因此，建立准确、低成本的面粉真实性检测技术成为一种迫切的需求，非破坏性的光谱技术可为此提供一种有效的定量手段。

发明内容

本发明提供了一种多光谱数据融合的面粉掺杂定量检测方法，本发明将两种光谱的面粉样品谱图进行数据融合，充分利用拉曼光谱和激光诱导击穿光谱的互补特性，获取更丰富的面粉内部特征信息，详见下文描述：

一种多光谱数据融合的面粉掺杂定量检测方法，所述方法包括以下步骤：

分别利用拉曼光谱仪和激光诱导击穿光谱仪采集所有的掺杂面粉样品的拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图；

对获取的掺杂面粉样品的拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图分别进行预处理，并提取特征波段；

将提取到的拉曼光谱图的特征波段和激光诱导击穿光谱图的特征波段进行数据融合，得到融合光谱图；

对得到的融合光谱图通过多元回归校正方法建立面粉样品的掺杂定量模型，并进行验证。

所述方法充分利用拉曼光谱和激光诱导击穿光谱的互补特性，采用特征层光谱融合技术在获取更丰富的面粉内部特征信息的同时实现了数据压缩，便于实时处理。

进一步地，所述验证的步骤具体为：

选取若干已知掺杂面粉样品，在相同条件下采集其拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图，得到融合光谱图，根据建立的掺杂定量模型预测其掺杂量，并与实际掺杂量进行比较。

进一步地，所述方法还包括：待测样品的分析，具体为：

在相同条件下采集其拉曼光谱图和激光诱导击穿光谱图，获取融合光谱图，根据建立的掺杂定量模型预测相应的掺杂量。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱具有前处理简单、分析速度快的优势，两者分别从分子和原子层次上对复杂体系进行表征，两者之间的信息互为补充、互为校正，具备良好的信息融合基础；