激光诱导击穿光谱结合CARS变量选择方法定量检测奶粉中的镁

作者：刘津; 许文丽; 孙通; 吴宜青; 刘木华

来源：分析试验室, 2018, 37(01): 1-6.

DOI：10.13595/j.cnki.issn1000-0720.2018.0001

• 激光诱导击穿光谱
• 竞争性自适应重加权采样
• 偏最小二乘法
• 镁
• 奶粉

为监测奶粉中的镁(Mg)元素含量,本研究利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对奶粉中Mg元素进行定量检测。对于每个样品,采用压片机在20 MPa压力下进行压片处理,然后利用高精度光谱仪在200750 nm波段范围内获取压片样品的LIBS光谱。根据LIBS光谱特征,将光谱划分为4个波段,并进行初步的波段优选和光谱预处理分析。在此基础上,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)对波长变量进行优选,再应用偏最小二乘法(PLS)建立奶粉中Mg元素含量的预测模型,并对预测集样本进行预测。研究结果表明,LIBS技术结合CARS变量选择方法可以用于奶粉中Mg元素含量的定量检测,最优CARS-PLS预测模型的校正集和预测集的决定系数及平均相对误差分别为0.9999,0.20%和0.9742,3.29%,优于原始光谱所建立的PLS模型,且所用波长变量仅为PLS模型的7.7%。由此表明,CARS方法能有效选择有用的波长变量,可简化预测模型及提高预测模型的稳定性。本研究为奶粉中镁元素含量的快速定量分析提供参考。

• 单位
  吉安职业技术学院; 江西农业大学; 江西省果蔬采后处理关键技术及质量安全协同创新中心; 江西省高校生物光电技术及应用重点实验室