[发明专利]一种蜂蜜掺杂糖浆的光谱检测方法

说明书

本发明或发明涉及一种蜂蜜掺杂糖浆的光谱检测方法，包含以下步骤：(1)采用激光诱导荧光光谱仪获取蜂蜜样品的原始荧光光谱图；(2)采用REF‑ELM属性约简算法对原始荧光光谱数据进行特征选择；(3)采用SPXY划分方法将荧光光谱数据划分成训练集和测试集；(4)用MFO算法对KELM训练模型正则化系数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，从而进行不同种类蜂蜜油样的检测识别。本发明采用MFO结合KELM用于激光诱导荧光植物油掺杂糖浆分类鉴别，具有很高的分类准确率和实际应用价值，泛化能力强，非常适用于掺假蜂蜜的实时精准检测和推广。

技术领域

本发明涉及食品安全领域，具体是一种蜂蜜掺杂糖浆的光谱检测方法.

背景技术

蜂蜜是蜜蜂采集植物中的花蜜、分泌物或蜜露，与自身分泌物相结合后，经充分酿造后形成的天然甜物质。蜂蜜中富含有多种营养物质，主要成分是糖类，其中葡萄糖和果糖的含量在70％以上，除此之外，蜂蜜中还包含了氨基酸、维生素、无机盐、有机酸和微量元素等多种营养成分。蜂蜜不仅具有极高的营养价值，还具有许多的药理作用，比如抗菌、抗氧化和提高免疫力等。在国家标准中明文规定了蜂蜜是天然物质，不允许人为加入任何物质，如防腐剂和甜味剂等。但是在经济利益的驱使之下，蜂蜜掺假的问题屡见不鲜，从最初的蔗糖、淀粉等掺假到现在的各种糖浆掺假，使得蜂蜜的检测困难程度大大提高。不仅降低了蜂蜜的营养价值，还极大地损害了正规蜂农和企业的利益，破坏了市场秩序。

目前市场上检测蜂蜜是否掺假的方法主要有同位素比率分析法、气相色谱法和液相色谱法等进行定量分析蜂蜜样本，但是这些检测方法所用实验仪器结构复杂、实验环境要求严格、实验过程繁琐，无法满足市场上快速且无损检测蜂蜜品质的需求。

激光诱导荧光(Laser induced fluorescence spectroscopy,LIF)技术具有具有快速性和灵敏度高等特点，为识别蜂蜜提供了一种新思路。当激光照射在蜂蜜上时，蜂蜜会发出一种特定的荧光，通过收集到的荧光数据光谱图我们可以了解到蜂蜜样本的相关信息。将LIF技术结合飞蛾-扑火算法和核极限学习机用于蜂蜜品质上的检测，这对于掺假蜂蜜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蜂蜜掺杂糖浆的光谱检测方法，能够弥补蜂蜜检测上的不足之处，该方法能够实现对蜂蜜的快速无损的检测。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种蜂蜜掺杂糖浆的光谱检测方法，包括以下步骤：

(1)蜂蜜样品原始荧光光谱图的提取：采用激光诱导荧光光谱仪测得掺杂不同比例糖浆的蜂蜜样品光谱数据，获取蜂蜜样品的原始荧光光谱数据；

(2)蜂蜜样品原始荧光光谱预处理：采用REF-ELM对原始荧光光谱数据进行特征选择，剔除重要度低的特征，减少数据的冗余性和噪声干扰；

(3)蜂蜜样品数据样本集的划分：采用SPXY划分方法将荧光光谱数据划分成训练集和测试集；

(4)MFO优化参数：在训练集上建立KELM模型，训练过程中用MFO算法对模型正则化系数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MFO-KELM模型的输入，从而进行不同种类蜂蜜样品的识别。

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，ELM的隐含层神经元个数选取20个。

所述的步骤(3)中，训练集的样本数和测试集的样本数的比例为4:1。