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荧光光谱法和PSO-BP神经网络在山梨酸钾浓度检测中的应用
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.5.10
  • 页码:312-318
  • 分类:O433.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61201110)
  • 相关项目:环境污染气体荧光与吸收谱检测技术及系统实现
中文摘要:

山梨酸钾是一种常用防腐剂,应用非常广泛,但食用过量会严重危害人体健康。研究了山梨酸钾在水溶液和橙汁中的荧光特性,山梨酸钾水溶液荧光特征峰为λex/λem=375 nm/485 nm,山梨酸钾和橙汁的混合溶液除了存在此荧光特征峰,还有一个侧峰λex/λem=470 nm/540 nm。在混合溶液中,橙汁和山梨酸钾的荧光特性相互干扰,加大了山梨酸钾浓度检测的难度。为准确测定混合溶液中山梨酸钾的浓度,采用微粒群算法优化的误差逆向传播(PSO-BP)神经网络对其进行检测。3组预测样本的平均回收率为98.97%,PSO-BP神经网络能够精确测定混合溶液中山梨酸钾的质量浓度范围为0.1~2.0 g/L。预测结果表明荧光光谱法和PSO-BP神经网络相结合的方法能有效地检测山梨酸钾在橙汁中的浓度。

英文摘要:

Potassium sorbate, one of preservatives, has been used widely, but it will do harm to human health if it is overtaken. Fluorescence spectrum properties of potassium sorbate in aqueous solution and orange juice are studied. The results show that the fluorescence characteristic peak of potassium sorbate in aqueous solution exists at λex/λem = 375 nm/485 nm, the mixture of potassium sorbate and orange juice has a side peak at λex/λem=470 nm/540nm besides the fluorescence characteristic peak. In the mixture, there is mutual interference of fluorescence characteristic between potassium sorbate and orange juice, which makes the concentration detection of potassium sorbate more difficult. To determine the concentration of potassium sorbate in the mixture, back propagation neural network optimized by particle swarm optimization (PSO-BP) is applied. The average recovery rate of the 3 prediction samples is 98.97%, and the range in which the PSO-BP neural network can accurately measure the concentration of potassium sorbate in the mixture is 0.1-2.0 g/L. The prediction results indicate that the method combining fluorescence spectrum and PSO-BP neural network can effectively detect the concentration of potassium sorbate in orange juice.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 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,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849