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基于LS-SVM的红外光谱技术在奶粉脂肪含量无损检测中的应用
  • ISSN号:1001-9014
  • 期刊名称:《红外与毫米波学报》
  • 时间:0
  • 分类:O657.33[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310029
  • 相关基金:国家十一五科技支撑计划项目(2006BAD10A0403);国家自然科学基金项目(30671213);高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划(02411)
中文摘要:

脂肪是奶粉中重要的组成部分,实现对奶粉中脂肪含量的快速、无损检测十分重要,为此研究了400-6666 cm^-1范围的红外光谱技术对不同品种奶粉的脂肪含量的无损检测.采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对光谱透射率值和脂肪含量值进行建模.模型在全红外波段范围对样本脂肪含量预测得到了较好的结果,绝对系数(R2p)达到0.9796,预测误差均方根(RMSEP)为0.8367.预测结果要优于BP人工神经网络(Back Propagation NeuralNetworks,BP-NN).说明红外光谱技术能够实现奶粉脂肪含量的无损检测,检测过程比化学检测方法简单快速,操作性强.文章同时还研究了分别基于中红外光谱范围和近红外光谱范围的建模.模型预测结果显示分别基于中红外光谱和近红外光谱区域的模型预测效果都比全波段建模略差.本研究为今后奶粉脂肪含量快速无损检测仪器的开发奠定了理论基础.

英文摘要:

Fat is an important component in milk powder. It is very important to detect the fat content in milk powder fast and non-destructively. To achieve this purpose, near and mid-infrared (400 - 6666cm^-1)spectroscopy technique was used and least-squares support vector machine was applied to build a fat prediction model based on infrared spectra transmission value. The prediction result obtained from our model is better than that obtained from the back propagation neural networks (BP-NN) while the determination coefficient for prediction ( R^2p ) is 0. 9796 and root mean square error for prediction ( RMSEP) is 0. 8367. It is concluded that infrared spectroscopy technique can detect the fat content in milk powder fast and non-destructively, and the process is simple and easy to operate. Moreover, the prediction results based on the whole infra- red spectra were compared with those based only on near infrared spectra or mid-infrared spectra data. The results show that the performances of the model based only on mid-infrared spectra or near infrared spectra data are a little worse than those based on the whole infrared spectra data.

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期刊信息
  • 《红外与毫米波学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海技术物理研究所 中国光学学会
  • 主编:褚君浩
  • 地址:上海市玉田路500号
  • 邮编:200083
  • 邮箱:jimw@mail.sitp.ac.cn
  • 电话:021-25051553
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9014
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1577/TN
  • 邮发代号:4-335
  • 获奖情况:
  • 1992、1996年获全国优秀学术期刊一等奖,1999年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8778