[发明专利]一种激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水鉴定方法

说明书

本发明涉及一种激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水鉴定方法，包含以下步骤：(1)采用激光诱导荧光光谱仪获取油样的原始荧光光谱图；(2)采用滑动平均法对原始荧光光谱数据进行去噪处理；(3)采用Kennard‑Stone划分方法将荧光光谱数据划分成训练集和测试集；(4)用DE‑GWO算法对MSVC训练模型最佳惩罚系数c和核函数参数g进行优化；(5)将测试集上的光谱数据作为模型的输入，从而进行不同种类油样的识别。本发明采用DE‑GWO结合MSVC用于激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水分类鉴别，具有很高的分类正确率和实际应用价值，泛化能力强，非常适用于掺假植物油的实时精准检测与推广。

技术领域

本发明涉及食品安全检测领域，具体是一种激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水鉴定方法。

背景技术

油脂是人体七大营养素之一，不同种类的食用油对于人体的健康起到不同的保健作用，平常家里使用的食用油以植物油居多，植物油是人体脂肪酸的必要来源，相比于其他动物油脂，植物油更加健康。个别不法商人为了牟取暴利，在植物油中掺杂浓茶水等来冒充纯净植物油。

目前常用的植物油检测方法主要是气相色谱法、液相色谱法等进行定量分析实验，但是这些检测方法不仅需要的实验设备体型庞大、价格昂贵，还需要专业工作人员进行一系列复杂的操作，耗时费力，不容易快速且便捷的实现。

激光诱导荧光(Laser induced fluorescence spectroscopy,LIF)技术具有响应速度快、灵敏度高、便于实时操作等特点，植物油在激光的照射下，会产生特定的荧光，荧光数据的光谱图可以反映出待测样品的相关信息，LIF技术结合差分灰狼优化算法(DE-GWO)和多分类支持向量机算法(MSVC)对于掺假植物油的精准识别有着重要的研究价值与深远的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水鉴定方法，以改变现有植物油鉴定方法的不足，该方法能够实现对植物油种类的快速、精准识别。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种激光诱导荧光植物油掺杂浓茶水鉴定方法，包括以下步骤：

(1)油样原始荧光光谱数据的采集：采用激光诱导荧光光谱仪测得掺杂不同比例茶叶水的油样光谱数据，获取油样的原始荧光光谱数据。

(2)油样原始荧光光谱预处理：为了消除光谱数据的噪声干扰，需要采用滑动平均法(Moving-Average)对原始荧光光谱数据进行去噪处理。

(3)油样数据样本集划分：采用Kennard-Stone划分方法将荧光光谱数据划分成训练集和测试集。

(4)DE-GWO优化参数：在训练集上建立MSVC模型，训练过程中用DE-GWO算法对模型最佳惩罚系数c和核函数参数g进行优化。

(5)模型结果测试：将测试集上的光谱数据作为DE-GWO-MSVC模型的输入，从而进行不同种类油样的识别。

所述的步骤(1)中，实验所选择的是USB2000+型激光诱导荧光光谱仪(美国Oceanoptics公司)，光谱全波段范围是340～1021nm，激光器使用405nm蓝紫光半导体激光器。

所述的步骤(2)中，滑动平均法滤波器的窗宽值设为3。

所述的步骤(3)中，训练集与测试集样本数划分比例为3:1。

所述的步骤(4)中，训练过程中用DE-GWO算法对模型最佳惩罚系数c和核函数参数g进行优化，其具体步骤如下：

(41)将Moving-Average去噪处理后的荧光光谱数据进行归一化操作；

(411)选择径向基函数(RBF)作为MSVC的核函数；