硫代巴比妥酸反应物(TBARS)是表征肉品脂肪氧化程度的主要化学信息.为探究二维相关光谱技术(2DCOS)筛选羊肉中TBARS含量的特征变量的可行性,利用高光谱成像技术结合2DCOS分析建立TBARS含量的快速无损检测方法.采集样本在400～1000 nm的光谱反射图像,通过ENVI 4.8软件在光谱图像上手动设置感兴趣区域提取原始光谱数据;采用偏最小二乘回归(PLSR)算法将光谱数据与TBARS浓度值进行关联,解释二者之间的相关程度;Kennard-Stone(KS)算法划分样本集对模型进行外部验证;为消除原始光谱中的干扰信息,使用卷积平滑(SG),去趋势(de-trending)和SG+de-trending三种预处理方法校正原始光谱;将TBARS化学值视为微扰量,采用2DCOS研究光谱信号的动态变化,分析二维相关光谱及其切割光谱,确定与微扰相关的特征变量;变量组合集群分析(VCPA)、竞争性自适应加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA)用于全光谱变量和2DCOS特征变量的选择和优化;利用线性建模方法PLSR建立代表性特征变量下TBARS含量的高光谱定量分析模型.结果显示,de-trending预处理后建立的预测模型稳健性较好,其R2C=0.874,RMSEC=0.106 mg·kg-1,R2P=0.853,RMSEP=0.139 mg·kg-1;进行2DCOS分析发现579,699,756和867 nm处存在与TBARS含量密切相关的自相关峰,579～867 nm范围内的特征变量是TBARS含量检测的相关区域;VCPA,CARS和SPA从全光谱数据和2DCOS分析中分别提取了7,16,20,8,24和14个具有代表性的特征变量;由所获得模型的准确性和可靠性可知利用CARS在2DCOS分析中优选代表性波长建立的检测模型可以准确无损地评估羊肉中TBARS含量,定量分析模型为:Y(TBARS)=-0.15+2.99λ588-7.01λ593+7.45λ598-6.14λ603+7.06λ612-8.25λ622+2.64λ631-4.18λ636+13.91λ646-11.3λ655+12.64λ675-8.51λ684-7.81λ689+1.08λ703-2.54λ713+5.47λ727+6.62λ742+5.69λ751+2.48λ775-1.93λ780-6.95λ790+7.09λ799-3.56λ809+1.82λ819,其R2C=0.857,RMSEC=0.113 mg·kg-1.2DCOS方法为光谱分析中变量的筛选提供了一种新思路,高光谱技术结合2DCOS分析无损检测羊肉中TBARS含量是可行的.

滩羊肉;TBARS;高光谱成像;广义二维相关光谱;偏最小二乘回归

樊奈昀;刘贵珊;张晶晶;袁瑞瑞;孙有瑞;李月

宁夏大学食品与葡萄酒学院,宁夏 银川 750021

光谱学与光谱分析

[1]樊奈昀;刘贵珊;张晶晶;袁瑞瑞;孙有瑞;李月-.滩羊肉冷藏期间TBARS含量的高光谱检测)[J].光谱学与光谱分析,2022(03):713-718

SG+de,15+2,593+7,603+7,622+2,636+13,655+12,689+1,713+5,727+6,742+5,751+2,790+7,809+1,广义二维相关光谱

滩羊肉,冷藏期,TBARS,光谱检测,硫代巴比妥酸反应物,肉品,脂肪氧化,氧化程度,2DCOS,特征变量,高光谱成像技术,技术结合,快速无损检测,无损检测方法,光谱反射,ENVI,光谱图像,上手,感兴趣区域,区域提取,光谱数据,偏最小二乘回归,PLSR,Kennard,Stone,KS,分样,样本集,外部验证,去趋势,trending,预处理方法,方法校正,微扰,变量组合,合集,VCPA,竞争性,自适应加权算法,CARS,连续投影算法,SPA,全光谱,光谱变量,代表性特征,定量分析模型,R2C,RMSEC,R2P,RMSEP,自相关,含量检测,检测模型,确无,光谱分析,高光谱技术

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