[发明专利]一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的方法

说明书

本发明公开了一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的方法，属于食品产地溯源技术领域。所述鉴别方法包括拉曼光谱采集、光谱预处理、构建判别模型以及待测样品的产地确定。本发明建立的花生油产地鉴别模型受品种因素的影响小，能够快速、准确地对不同地区的花生油进行鉴别分析，无需对样品进行前处理，对样品无损耗，且曝光时间短，适用于大批量样品的快速检测。

技术领域

本发明属于食品产地溯源技术领域，具体涉及一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的方法。

背景技术

花生油在全世界的消费量巨大，但却存在许多问题，如部分不良商家为了谋取利益“以次充好”，冒充优质地理标志产品，用劣质油替代优质油等。这些现象发生后往往无法准确追责，不仅损害优质花生油生产者的利益，影响消费者的合法权益，甚至还可能会对消费者的身体健康造成危害。因此，对不同产地花生油的快速无损鉴别具有重要意义。

拉曼光谱技术是近年来新兴的一种绿色分析技术，其通过对与入射光频率不同的散射光谱进行分析得到分子振动方面的信息。因具有简单、高效、准确，且对样品无损耗等优势，被广泛应用于农业、医药、石化、纺织和食品等各个领域分子结构的研究。

目前，已有报道采用拉曼光谱进行花生油掺假、食用油种类以及不同食用油拉曼光谱分析等方面的研究，但却没有利用拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的相关报道。究其原因在于，利用拉曼光谱鉴别分析花生油产地仍存在技术性难点：花生油拉曼光谱指纹信息的差异是由产地引起，还是由于品种的影响难以界定；拉曼光谱技术鉴别花生油产地的区域识别精度尚未知，对邻近产地花生油鉴别的可行性尚不明确；花生油拉曼光谱的最佳预处理方法尚未规范；稳定可靠的建模方法难以选择等。因此，建立一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的准确技术方法，对于提高产品的产地和安全监管水平，规范市场秩序，保护消费者的合法权益，建设食品可追溯体系等具有重要的意义及应用价值。

发明内容

本发明提供一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的方法，可实现不同产地花生油的鉴别，其技术方案如下：

一种基于拉曼光谱指纹分析技术鉴别花生油产地的方法，步骤如下：

(1)拉曼光谱采集

收集不同产地的花生油作为样本，采集拉曼光谱特征波段图谱，扫描范围在1400-1500cm^-1和1600-1700cm^-1，剔除异常光谱数据，得到花生油的原始拉曼光谱数据；

(2)光谱预处理

对步骤(1)所述的花生油原始拉曼光谱数据进行光谱预处理，采用基线校正、Savitzky-Golay去卷积平滑及标准正态变换联用算法，得到不同产地花生油的拉曼光谱预处理数据；预处理后的拉曼光谱消除了基线漂移及光散射和机器噪声产生的杂峰，光谱更加平滑，消除样品不均匀产生的散射影响，特征峰的峰和谷更加明显，并提高了原始光谱的吸收特性。

(3)构建判别模型

基于步骤(2)中的拉曼光谱预处理数据构建SVM判别模型；

(4)待测样品的产地确定

将待测样品置于1400-1500cm^-1和1600-1700cm^-1的拉曼光谱指纹特征波段下进行扫描，获得该扫描波段条件下的拉曼光谱数据，采用步骤(2)所述方法对数据进行预处理，利用步骤(3)建立的SVM判别模型预测其所属类别，确定待测样品的产地。

上述步骤(1)中，拉曼光谱特征波段图谱的采集过程如下：设置拉曼成像光谱仪的检测条件，将待测样品油滴在用锡箔纸包裹的载玻片上，将载玻片置于载物台并在成像显微镜下调至合适视野，待拉曼特征峰高于1000a.u.，信噪比高于150后，保存拉曼光谱数据。