[发明专利]便携式近红外光谱食品建模与快速检测一体化方法和系统

摘要

本发明公布了一种便携式近红外光谱食品建模与快速检测一体化方法及其系统，在windows系统下对便携式近红外光谱仪进行二次开发，通过校正集食品样本的组分指标参数的浓度参考值和近红外光谱数据建立食品检测校正模型，再通过校正模型对待测集食品样本的组分参数进行检测，得到未知样本的待测组分浓度检测值；可通过调整模型参数得到针对具体检测食品对象的最佳检测校正模型。一体化系统包括样本光谱数据采集模块、样本谱图预处理模块和模型建立与评价分析模块。本发明可实现对食品组分的快速检测，并可根据检测对象的数据特点，主动构建模型，确定最优参数，建立最佳模型，提高模型的检测精度。

主权项

一种便携式近红外光谱食品建模与快速检测一体化方法，所述一体化方法是在windows系统下对MicroNIR系列便携式近红外光谱仪进行二次开发，通过数据线连接便携式近红外光谱仪和计算机控制终端，通过计算机控制终端控制便携式近红外光谱仪，便携式近红外光谱仪的控制和光谱数据的采集由控制终端上二次开发的软件触发，由此建立MicroNIR系列便携式近红外光谱仪和食品建模与快速检测软件的一体化系统；通过所述一体化系统实现便携式近红外光谱食品建模与快速检测，首先通过校正集食品样本的组分指标参数的浓度参考值和近红外光谱数据建立食品检测校正模型，再通过校正模型对待测集的未知食品样本的组分参数进行检测，得到未知食品样本的待测组分浓度检测值；在进行检测中可通过调整模型参数，得到针对具体检测食品对象的最佳检测校正模型；依次包括如下步骤：1)采集具有代表性的食品样本，作为校正集食品样本；2)通过便携式近红外光谱仪测得校正集食品样本的近红外光谱数据；3)通过化学分析方法测得校正集食品样本的待测组分的浓度，作为相应组分指标参数的浓度参考值；4)对步骤2)获得的校正集食品样本的近红外光谱数据进行预处理；5)利用步骤3)得到的校正集食品样本的待测组分的浓度和步骤4)得到的进行预处理后的校正集食品样本的近红外光谱数据，针对需要检测的组分指标参数，通过偏最小二乘方法建立校正模型；6)对待测集食品样本，通过便携式近红外光谱仪测得近红外光谱数据；7)对步骤6)获得的待测集食品样本的近红外光谱数据进行光谱预处理；8)针对需要检测的组分指标参数，利用步骤5)获得的校正模型对待测集食品样本的相应的组分参数进行检测，得到待测集食品样本的组分浓度检测值；9)采用模型评价参数对所述校正模型进行评价；所述模型评价参数包括残差、校正标准偏差、交互验证的校正标准偏差、预测标准偏差或决定系数。