糧食果蔬等生活必須品安全事件的頻發(fā),加劇了消費者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的擔(dān)憂。傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品分析方法存在樣品制備繁瑣、耗時長、易引入二次污染、不易操作等缺點,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速、在線、大批量檢測的需求。激光探針技術(shù)（激光誘導(dǎo)擊穿光譜）是一種原子光譜分析技術(shù),具有制樣簡單、分析快速、操作便捷和非接觸式檢測等優(yōu)點,逐漸成為農(nóng)產(chǎn)品檢測領(lǐng)域的研究熱點。然而,激光探針技術(shù)在進行農(nóng)產(chǎn)品檢測時,存在著檢測效率低、檢測靈敏度差、定量分析精度不高等問題,尚不能達到農(nóng)業(yè)應(yīng)用的需求。因此,亟需對農(nóng)產(chǎn)品激光探針檢測技術(shù)進行深入研究并尋找相應(yīng)的解決方法�；诖�,本文展開了如下研究:針對目前農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地鑒別檢測效率低的問題,采用激光探針技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地進行鑒別,研究了制樣方式與統(tǒng)計學(xué)算法對大米產(chǎn)地鑒別的影響。以20個不同產(chǎn)地的大米為研究對象,對比了大米粉末硼酸鑲嵌壓片、大米粉末直接壓片、米粒直接壓片和米粒直接采集四種制樣方式對鑒別結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)米粒直接采集激光探針無需破壞被測樣品即可以快速鑒別大米產(chǎn)地,結(jié)果優(yōu)于其余3種制樣方式。對比了主成分分析、決策樹、隨機森林、偏最小二乘判別分析、線性判別分析和支持向量機等統(tǒng)計學(xué)算... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

激光探針技術(shù)原理圖

圖 1-2 等離子體演化過程1.3.3 激光探針技術(shù)特點激光探針是一種激光誘導(dǎo)等離子體的原子發(fā)射光譜分析技術(shù)，與其他物質(zhì)成分分析方法相比（表 1-1），激光探針技術(shù)有著諸多優(yōu)點，如：（1）樣品預(yù)處理簡單。傳統(tǒng)的物質(zhì)成分分析技術(shù)，均需將被測樣品進行復(fù)雜的預(yù)處理。LIBS 不受樣品形態(tài)限制，無論是固體[21]、液體[22, 23]、氣體[24]均可直接檢測。如被測樣品表面被氧化或有污垢，可用激光對被測樣品表面進行預(yù)燒蝕后再檢測。（2）分析速度快。每一個激光脈沖就可獲得一幅光譜，因此，在進行定性分析時，只需幾秒就可得到被測物質(zhì)元素種類信息；在定量分析時，也僅需幾十秒至幾分鐘就可得到被測物質(zhì)元素含量信息。在金屬和塑料快速分揀[25, 26]、生產(chǎn)線實時質(zhì)量評估[27, 28]、鋼水在線監(jiān)測[29-31]等領(lǐng)域具有巨大優(yōu)勢。（3）多元素同時檢測。許多物質(zhì)成分檢測技術(shù)一般一次僅檢測一種元素，而激

1.4 激光探針技術(shù)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀1992 年，慕尼黑工業(yè)大學(xué) R.W. Wisbrun[42]等人在有毒化學(xué)品和生物標(biāo)志物檢測國際會議上，首次將 LIBS 技術(shù)應(yīng)用于沙土中重金屬元素鉻（Cr）、鉛（Pb）、銅（Cu）的檢測，但由于當(dāng)時硬件設(shè)備（激光器、光譜儀、光電轉(zhuǎn)換探測器等）性能的受限，LIBS 還不能滿足應(yīng)用需求，因此在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域并未受到廣泛關(guān)注。近年來，隨著硬件設(shè)備性能的飛速提升，LIBS 技術(shù)的實用性也逐漸增強，已經(jīng)應(yīng)用到多個領(lǐng)域中。圖 1-3（a）為 1972 年 1 月 1 日至 2018 年 12 月 31 日期間每年出版的 LIBS 相關(guān)文獻統(tǒng)計，圖 1-3（b）為使用關(guān)鍵詞“LIBS”和“Food”檢索到的每年出版物數(shù)量統(tǒng)計（數(shù)據(jù)來源于 Web of Science 和 Scopus 數(shù)據(jù)庫）。由圖 1-3 可知，LIBS 技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，主要運用 LIBS 進行農(nóng)業(yè)環(huán)境污染檢測和農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)副食品質(zhì)量安全檢測研究。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨爐原子吸收光譜法檢測大米中鎘含量的方法優(yōu)化[J]. 劉小根,曾福華,曹維強,柯麗群,王同珍.  食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2019(03)
[2]農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全視角下的農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)變遷[J]. 樊銘勇.  農(nóng)村經(jīng)濟與科技. 2018(23)
[3]基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜的微生物種類鑒別研究[J]. 饒剛福,黃林,劉木華,陳添兵,陳金印,羅子奕,許方豪,楊暉,何秀文,周華茂,林金龍,姚明印.  分析化學(xué). 2018(07)
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[6]微波輔助激光誘導(dǎo)擊穿光譜增強大米中Cd發(fā)射強度的研究[J]. 胡慧琴,徐雪紅,黃林,姚明印,陳添兵,劉木華,王彩虹.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(04)
[7]基于無機元素分析對地理標(biāo)志五常大米鑒別技術(shù)的研究[J]. 黎永樂,鄭彥婕,湯璐,蘇志義,熊岑.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(03)
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[9]五常大米之憂:百萬噸產(chǎn)量 千萬噸銷量[J]. 王建威.  農(nóng)產(chǎn)品市場周刊. 2015(25)
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本文編號：3214369