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红外光谱快速检测油茶籽油有关指标的研究_论文

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2018年 3月  第 33卷第 3期  中国粮 油学报  Joum al of the Chinese Cereals and Oils Association  Vo1.33,No.3  M ar.2018  红外 光 谱 快 速 检测 油茶 籽 油 有关 指标 的研 究  王泽 富  吴 雪辉  江 盛 宇  章  文  蓝梧 涛  (华南农 业 大学 食 品学 院 ,广 州 510642)  (广东 省油 茶工 程技 术研 究 中心 ,广州 510642)  摘 要  寻找 油茶籽 油有 关指标 的快速检测 方法 ,本研 究应 用红 外光谱 分析技 术 ,结合 人 工神 经方 法 ,预 测  不 同氧 化程度 油茶籽 油 的酸价 、过氧化值 和碘 值 。油茶籽 油红 外光谱 经 SG方法* 滑 ,一 阶导数 等预 处理 。光谱  数据和 氧化指标 实测值作 为神 经 网络输入 和输 出,建立 油茶籽 油有 关指标 的 定量模 型 。结果表 明,酸 价 、过 氧化  值 和碘值模 型 的相 关 系数 (R)分 别为 0.914 2,0.964 9和 0.964 2;均 方根 差 (RMSE)分 别 为 0.196 9 mgKOH/g、  0.392 6 mmolfkg和 1.010 5 glfl00 g。对模 型进 行仿真应 用 ,酸价 、过 氧化值和碘值 模型预 测结果的相 关 系数 (R)  分别为 0.981 9、0.993 0和 0.983 3,预 测 标 准偏 差 (RMSEP)分 别 为 0.203 0 mgKOH/g、0.241 8 mmolfkg和  0.602 8 gI/100 g。表 明 建立 的模 型可 靠 ,预 测效 果好 ,能满足 油茶籽 油有 关指标 的快速 检 测要 求 。  关 键词  油茶籽 油 人 工神 经 网络 酸价 过 氧化 值 碘值 红 外 光谱  中 图分 类号 :TS227  文献标 识 码 :A  文章 编号 :1003—0174(2018)03一Ol19—07  网络 出版 时 间 :2018—03—14 17:45:15  网络 出版 地 址 :http://kns.enki.net/kcms/detail/l1.2864.TS.20180314.1745.040.html  油茶 籽 油 又 名 山油 茶 籽 油 ,是 我 国特 有 的食 用  植物 油 。富含 脂溶 性维 生 素 A、E、K,不 含芥 酸 、山愈  酸等 难 以消 化 吸 收 的成 分 ,其 脂 肪 酸 组 成 与 橄 榄 油  相似 ,有 “东方 橄 榄 油 ”之 称 J。茶 油 中不 饱 和脂 肪  酸高 达 90% ,在光 、热 、氧气 等 的影 响 下 易发 生 氧化 ,  产 生 游离脂 肪 酸 ,再进 一 步水解 、氧 化 ,最 后分解 为 一  些 简单 的有 异 味 的醛 、酮 、酸等 ,这些 物质 不仅使 油 脂  的风味变差 ,严重影响其食用品质 ,而且对人体健康有  害 J。为 了确保 茶油 的品质 ,在 生产 、销 售 、贮 藏 过 程  中快 速检测 和控制油茶 籽油 的氧化 十分重要 。  评 价油 脂 氧 化 程 度 的指 标 主要 有 酸 价 、过 氧 化  值 和碘 值 ,目前 检测 方 法 主要 是 滴 定 法 ,然 而该 方 法  操 作过 程繁 琐 、检测 速 度 慢 、误差 大 、费 时费 力 ,需 要  消耗 大 量 的 化 学 试 剂 ,造 成 环 境 污 染  。红 外 光 谱  (infrared spectrum,IR)是 * 年 来 发 展 起 来 的 一 项 快  速检 测 技术 ,利 用 分 子 中 的化 学 键 或 官 能 团 可 发 生  振 动 吸收 的原 理 ,从 而 获得 化 学 键 或 官能 团的 信 息 ,  具有 速 度 快 、操 作 简 单 、稳 定 性 好 、效 率 高 的 优 点 。  但是 光谱 中各 组 分 的谱 峰重 叠 严 重 ,其 信 息 分 离 比  较 困难  。用 于 茶 油 氧 化 品质 指 标 测 定 时 ,因 茶 油  基 金 项 目 :林 业 公 益 性 行 业 科 研 专 项 经 费项 目(201504703)  收 稿 日期 :2017—08—05  作 者 简 介 :王 泽 富 ,男 ,1989年 出生 ,硕 士 ,粮 油 食 品加 工  通信作者 :吴雪辉 ,女 ,1965年 出生 ,教授 ,粮油食 品加工  组 分 多且杂 ,谱 峰重 叠 现 象更 加 严 重 ,且光 谱 吸 收 与  组 分含 量之 间 大部 分 为 非 线 性 关 系 ,化 学 计 量 法 处  理 红外 光谱 建 立 油 脂 氧化 指 标 模 型 通 用 性 较 差 ,泛  化 能 力 低  J。 而 人 工 神 经 网 络 (Artificial Neural  Network,ANN)具 有 非 线 性 的 自适 应 的 信 息 处 理 能  力 ,特别 适合 红外 光谱 的处 理 J。  目前 ,红 外光谱 在 油 脂检 测 仍 处 在起 步 阶段 ,应  用 神经 网络处 理红 外 光 谱建 立 模 型 的相 关 研 究 报道  较少 。本 研究 通过 人 工 神经 网络 方法 解 析 油 茶 籽油  的红 外光 谱 ,选取 特征 谱 区并求 一 阶导 数 ,建 立 茶油  相关 指标 的定 量模 型 。 以期 为 茶 油相 关 指标 的检 测  提供 高效 、准 确 、快 速 的方法 。  1  材 料 和 方 法  1.1 材料 与仪 器  油茶籽 油 :选择 广东 省 大 面 积 种植 的 10个 油 茶  品种 ,采摘 成熟 的油 茶 果 ,经 剥壳 、干燥 后 ,用 家 用 榨  油 机 提取油 茶 籽油 ,得 到 10个 不 同的样 品 。  三氯 甲烷 、无



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