LIBS结合MWPLS法对脐橙中重金属Cd的检测研究

作者：杨晖; 黄林; 刘木华; 陈添兵; 饶刚福; 王彩虹; 姚明印

来源：激光与光电子学进展, 2017, (08): 1-10.

• 激光诱导击穿光谱
• 脐橙
• 镉
• 移动窗口偏最小二乘

将移动窗口偏最小二乘(moving window partial least square, MWPLS)应用于脐橙中重金属镉(cadmium, Cd)含量的激光诱导击穿光谱(laser induced breakdown spectroscopy, LIBS)定量分析模型中，通过改变 MWPLS 窗口宽度并结合标准归一化处理(SNV)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)、中心化处理(Center)、多元散射校正(MSC)五种数据前处理方法优选与脐橙中 Cd元素相关性高的光谱区间，并与传统 PLS 建模对比分析。模型评价及验证结果显示，优选移动窗口为 61 个波长宽度、优选区域为 218.61 nm~222.55 nm 时，结合 FD 数据前处理方法所构建的模型效果最佳，其验证决定系数(R)、预测均方根误差(root mean square error prediction, RMSEP)、主因子数(principal components)、平均预测相对误差(average relative error, ARE)分别为0.9953、15.10 mg/kg、5、7.43%。与 PLS 建模分析相比，MWPLS 模型结合合适的数据前处理方法可以筛选脐橙中 Cd 元素的 LIBS 光谱区域，提高定量分析模型的预测能力。

• 单位
  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及应用重点实验室