面粉作為面制食品的原材料,在日常飲食中有著不可替代的作用,很多廠家為了吸引消費(fèi)者,在面粉中加入添加劑以改善面粉筋度和外觀,然而有報(bào)道稱若過(guò)量食用被廣泛使用的增筋劑偶氮甲酰胺(Azodicarbonamide,ADA)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。目前一般采用化學(xué)方法檢測(cè)面粉中ADA的含量,但是這種方法存在檢測(cè)效率低,不適宜現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等缺點(diǎn)。而近紅外檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效、無(wú)損檢測(cè)。雖然其原始光譜具有重疊峰,檢測(cè)過(guò)程易受環(huán)境影響,但是利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以解決這一問(wèn)題。因此,本文提出利用近紅外檢測(cè)技術(shù)結(jié)合RBF-NN對(duì)面粉中ADA的含量進(jìn)行定量檢測(cè)。本文用近紅外光譜儀采集ADA樣本的光譜數(shù)據(jù),通過(guò)蒙特卡羅法剔除實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的異常樣本,將剩余樣本分別通過(guò)KS和nKS方法劃分樣本集。比較使用了去趨勢(shì)法,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換法,導(dǎo)數(shù)法及其組合的方法預(yù)處理光譜數(shù)據(jù),然后采用相關(guān)系數(shù)法提取了6個(gè)特征波段,再將這些特征波段對(duì)應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)分別輸入SVM和RBF-NN模型中,最終確定標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換法結(jié)合一階導(dǎo)數(shù)法預(yù)處理數(shù)據(jù)后建立RBF-NN模型的預(yù)測(cè)精度最高。模型的決定系數(shù)達(dá)到0.9997,預(yù)測(cè)均方根誤差和相對(duì)分析誤差的分別為0.5938和110.3772,并通過(guò)人機(jī)交互軟件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的可視化。
【學(xué)位單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP274;O657.33;TS211.7
【部分圖文】：

圖 2-1 近紅外光譜波長(zhǎng)的區(qū)間分布Fig.2-1 Interval distribution of near-infrared wavelength外光照射于待測(cè)物質(zhì)上，如果紅外光沒(méi)有被待測(cè)物的分子吸收，分子；相反，如果被待測(cè)物的分子吸收則定義為活性分子�；钚陨S遷所吸收的能量與近紅外光譜中某區(qū)域所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)處光子的生近紅外光譜吸收[32]。光譜吸收包括合頻吸收與倍頻吸收，合頻的不同振動(dòng)形式在基頻波數(shù)之和處所形成的特征吸收。倍頻吸收頻波數(shù)的倍數(shù)處所形成的特征吸收[33]。從量子力學(xué)的角度解釋此照射分子時(shí)，分子躍遷需要吸收能量，計(jì)算過(guò)程如式（2-1）、（2-2）= ( + ) 中，V 為振動(dòng)量子數(shù)，v 為振動(dòng)頻率，h 為普朗克常量。用波爾頻

通過(guò)此種方法可以使得在不同區(qū)域內(nèi)的紅外光強(qiáng)弱呈然后用儀器記錄信息，就得到對(duì)應(yīng)的吸收光譜信息圖。根據(jù)不同物域吸收光譜各自固有的特征，從而實(shí)現(xiàn)基于 NIRS 的定量檢測(cè)分析譜所反映的實(shí)驗(yàn)樣本信息與所測(cè)得的數(shù)據(jù)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立，然后采集樣本光譜信息于所建模型進(jìn)行對(duì)比，從而快速、準(zhǔn)確的成和性質(zhì)[37]。驗(yàn)儀器設(shè)備一）硬件檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)紅外檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分主要包括一臺(tái)近紅外分析儀、一臺(tái)計(jì)算機(jī)（源工作站以及有關(guān)漫反射器件等，如圖 2-2 所示為檢測(cè)系統(tǒng)。起主是FOSS公司生產(chǎn)的NIRS DS2500，其掃描的波長(zhǎng)范圍是400nm至2高的穩(wěn)定性，滿足多元化的要求。

c) WinISI III 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換界面 d) Matlab 程序運(yùn)行界面圖 2-3 軟件操作界面Fig.2-3 Software operation interface2.4 實(shí)驗(yàn)流程2.4.1 樣本制備實(shí)驗(yàn)所用主要材料是面粉和 ADA，材料取自黑龍江省農(nóng)科院的科研部門和天津樂(lè)泰股份有限公司。配置流程如下：將 ADA 試劑加入面粉中配制出含量為 1%的樣本，再添加面粉使?jié)舛冗_(dá)到實(shí)驗(yàn)中所需的最低含量 0.1%，然后根據(jù)最低含量樣本配置出其他含量的樣本。最終，得到濃度間隔為 3mg/kg，濃度范圍是0mg/kg-300mg/kg 的 101 個(gè)樣本并按順序編號(hào)。2.4.2 光譜數(shù)據(jù)的采集流程將儀器預(yù)熱 30min 后將不同濃度樣品按順序裝入采樣盒中采集光譜，如圖 2-4
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本文編號(hào)：2849019