[发明专利]一种猪肉品种辨识方法、猪肉质谱检测方法及装置

权利要求书

1.一种猪肉品种辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

S101、搭建猪肉质谱检测装置，所述装置包括样品采集模块、电离模块和检测模块，样品采集模块包括样品瓶，还包括插于样品瓶顶部的导入管和导出管，电离模块包括放电针和外罩，放电针位于外罩内，导出管的输出端穿过外罩位于外罩内，所述放电针位于导出管的输出端的上方，并且与导出管的输出端的出气方向的夹角为α，外罩设有开口，检测模块包括离子阱质谱，离子阱质谱的质谱进样口通过开口进入外罩内，使得离子阱质谱与外罩密封连接，导出管的输出端与质谱进样口的距离为L，其中α和L的值大于0；

S102、获取不同品种的猪肉样品；

S103、将猪肉样品置于样品瓶中，密封进行水浴加热，惰性载气从导入管进入样品瓶对猪肉样品进行吹扫得到气体分子，气体分子通过导出管进入外罩，电离模块中的放电针进行高压放电，产生离子，离子与气体分子进行离子-分子反应，实现气体分子的离子化，离子化的气体从质谱进样口进入离子阱质谱，离子阱质谱捕获离子化的气体，进行质谱检测，得到质谱数据；其中，样品瓶中的水浴温度范围为30℃～60℃，对猪肉样品进行水浴加热的时间范围为5～30min，惰性载气压力为0.5～2MPa；

S104、通过步骤S103分别对每个猪肉样品进行质谱检测，得到所有猪肉样品的质谱数据作为数据集，将所述数据集划分为训练集和验证集；

S105、使用模式识别方法构建猪肉识别模型，使用训练集对所述猪肉识别模型进行训练，得到训练后的猪肉识别模型；

S106、使用验证集对训练好的猪肉识别模型进行验证；

S107、当验证通过时，确定猪肉的重要生物标识物信息；

S108、获取待测猪肉样品的质谱数据，并输入验证通过后的猪肉识别模型进行辨识，输出猪肉品种；

其中，确定猪肉的重要生物标识物信息包括：

确定对猪肉品种识别模型的输出结果影响最大的K个离子碎片，K大于等于2；

确定所述K个离子碎片的二级质谱；

根据K个离子碎片的二级质谱确定对应的K个生物标识物信息作为猪肉的重要生物标识物信息，所述重要生物标识物信息包括二甲基乙酰胺、丝氨酸、甲基苯胺、高半胱氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、叠氮氯霉素、谷胱甘肽和土霉素。

2.根据权利要求1所述的猪肉品种辨识方法，其特征在于，放电针的电压范围为3～5kV，导出管的输出端与质谱进样口的距离L的取值范围为1～3cm，放电针与导出管的输出端的出气方向的夹角α的取值范围为20°～60°。

3.根据权利要求1所述的猪肉品种辨识方法，其特征在于，步骤S103中，离子阱质谱在正离子模式下进行扫描以对离子捕获，扫描范围根据猪肉样品的质谱图中离子碎片所在的范围确定。

4.根据权利要求1所述的猪肉品种辨识方法，其特征在于，使用模式识别方法构建猪肉识别模型具体为：使用化学计量学方法构建猪肉品种识别模型，通过对多种模式识别方法进行对比，选取最优的模式识别方法构建猪肉品种识别模型，最优的模式识别的方法为主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、分级聚类分析法(HC)、K近邻算法(KNN)、K均值聚类法(K-mean)、支持向量机(SVM)、叶贝斯算法、人工神经网络(ANN)中的一种。

5.根据权利要求1所述的猪肉品种辨识方法，其特征在于，步骤S103和S108中的质谱数据均为一级质谱数据。