[发明专利]一种基于太赫兹时域光谱的香豆素类食品添加剂鉴别方法

说明书

本发明公开了一种基于太赫兹时域光谱的香豆素类食品添加剂鉴别方法，首先采用操作简单、快速、灵敏的太赫兹时域光谱系统来获取香豆素类食品添加剂的太赫兹光谱，并使用主成分分析(PCA)和流形学习t分布随机邻域嵌入(t‑SNE)联用的方法(P‑t‑SNE)对吸收度光谱进行特征提取，浓缩了有效信息，节省了建模时间和鉴别时间；然后在利用支持向量机(SVM)进行分类鉴别时，优化惩罚因子c和核函数g两个参数是重点，本发明通过差分进化灰狼优化(DEGWO)算法有效地优化上述两个参数，使得分类鉴别模型更加准确有效。

技术领域

本发明属于香豆素类食品添加剂鉴别技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于太赫兹时域光谱的香豆素类食品添加剂鉴别方法。

背景技术

食用香精是一类可以给予食品某种香气的复杂混合物。在食品生产过程中，通过添加天然的或合成的香料可增加或给予食品香气及其独特的风味。随着香精香料等食品添加剂越来越多的应用到食品中，其食用安全性不容忽视。

6-甲基香豆素(6-Methyl Coumarin,6-MC)、甲基香兰素(Methyl Vanillin,MVA)、香草醇(Vanillyl Alcohol,VOH)、乙基香兰素(Ethyl Vanillin,EVA)、肉桂酸(CinnamicAcid,CINN)等为规定允许使用的食用香料成分，而香豆素(Coumarin)于2017年被世卫组织认定为致癌物质，不允许添加到食物中。但是香豆素与这几种物质颜色相近，不仅肉眼难以区别，而且由于香豆素价格实惠，常被非法添加到某些食品香料里。因此，为了使用食品香料的安全，对香豆素类食品添加剂的检测具有重要意义。

目前针对食品添加剂的鉴别方法主要有气相色谱法(GC)、质谱法(MS)、气相色谱-串联质谱法(GC-MS)、液相色谱-串联质谱法(LC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS)等，这些检测方法精度相对较高，但往往存在前期样品处理过程复杂、费时费力等问题，很难实现对香豆素类食品添加剂的现场快速鉴别。

如2014年05月22日公布的，公布号为CN103983725A，名称为《一种香精香料中香豆素和黄樟素的快速测定方法》的中国发明专利申请中，公布了一种香精香料中香豆素的超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS)。主要鉴别过程为：

①配制乙醇水溶液作为提取液；

②配制内标溶液：称取一定量香豆素-d4，用乙醇水溶液配制浓度为125μg/mL的内标溶液；

③配制混合标准溶液：称取一定量香豆素、黄樟素，用乙醇水溶液配制含黄樟素和香豆素分别为5μg/mL的混合标准溶液；

④样品前处理：称取香精香料样品于三角瓶中，依次加入内标溶液和乙醇水溶液，振荡萃取，取上层清液经有机滤膜过滤后，供超高效液相色谱-串联质谱联用法(UPLC-MS/MS)测定；

⑤标准曲线的绘制：取混合标准溶液0.05ml、0.1mL、0.5mL、1mL、2mL、4mL、8mL，各加入内标溶液40μL，用乙醇水溶液定容至10mL，摇匀，得7级工作标准溶液。对上述系列标准溶液进行UPLC-MS/MS分析，以目标物与内标的峰面积比值对二者相应的浓度比值进行线性回归分析，求得香豆素和黄樟素的标准曲线；

⑥数据处理与检测：由组分峰面积与内标峰面积之比进行内标法定量。检测结果表明香豆素定量和定性母–子离子对分别为147.1/91.1和147.1/103.1，满足其定性和定量分析检测要求。

从上述中国发明专利申请来看，UPLC-MS/MS分析以前，制作混合标准溶液需要多个步骤包括配制提取液、内标溶液，混合标准溶液，振荡萃取，有机滤膜过滤，过程复杂、费时费力，很难实现现场快速鉴别。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于太赫兹时域光谱的香豆素类食品添加剂鉴别方法，以实现香豆素类食品添加剂的现场快速鉴别。