一种主食产品中马铃薯添加量检测方法与流程

文档序号:17352049发布日期:2019-04-09 21:16阅读:436来源:国知局
一种主食产品中马铃薯添加量检测方法与流程
本发明涉及食品质量检测领域,尤其是涉及一种主食产品中马铃薯添加量检测方法。
背景技术
:马铃薯又称土豆、山药蛋、洋芋等,是茄科茄属的一年生草本植物,块茎可供食用,是重要的粮食、蔬菜兼用作物。马铃薯在我国的种植面积和产量均居世界首位,但目前深加工水平相对较低,且产品品种较单一,在国家提出马铃薯主食化背景下,开发以马铃薯为主要原料的主食产品具有重要意义。马铃薯干物质主要成分是淀粉,此外还富含膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质以及酚类物质,营养丰富,是世界第四大粮食作物。由于新鲜马铃薯不耐储藏且运输成本高,因而大部分厂家都是采取添加马铃薯全粉的方式来制作产品,马铃薯全粉是马铃薯经过清洗、去皮、切片、漂洗、预煮、冷却、高温蒸煮、捣泥等处理后,再脱水干燥、过筛而制得的颗粒状、片状或粉末状产品,是脱水马铃薯制品中的一种,更是马铃薯食品开发的重要原料。馒头是我国人民钟爱的主食,一般是以小麦粉为原料加工而成,马铃薯馒头一般是通过小麦面粉和马铃薯全粉混合后加水和活化后的酵母进行发酵,再经过醒发、蒸煮制成。面条也是我国的传统主食,深受消费者的喜爱。马铃薯面条的制作主要是通过小麦面粉和马铃薯全粉混合后加水,经搅拌、挤压成团,再经压面后切条包装而成的。采用马铃薯全粉及小麦粉混合制作馒头和面条,不仅可以提高营养价值,更是实现马铃薯主食化的重要途径。但由于马铃薯全粉不含面筋蛋白,会影响馒头和面条的成型,目前马铃薯产品中全粉占比通常低于30%。虽然马铃薯种植面积广产量大,但是马铃薯的价格相比其他粮食作物价格要昂贵一点,相应地马铃薯全粉的价格相比谷物粉价格也就高了不少,因此为了降低成本、增加利润,不法商家可能会谎报产品的马铃薯含量,马铃薯产品的掺假方式主要有两种:一种是不添加马铃薯而宣称添加了或者添加了低剂量的马铃薯而宣称是高剂量的产品,另一种是使用低价的谷物来代替马铃薯,例如使用红薯或者玉米代替马铃薯以达到在外观上混淆的目的,从而让消费者购买到假的马铃薯产品。现行的国标中并无检测马铃薯产品的方法,因而即使目前尚无掺假马铃薯产品的出现,但是提前开发一种检测方法未雨绸缪是十分必要的,以此保障消费者和正规生产者的利益。技术实现要素:本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种主食产品,例如馒头、面条等中马铃薯添加量检测方法,将其他领域掺假检测的技术运用到马铃薯产品的检测中,所使用的方法是利用稳定同位素比值质谱检测碳氮氢氧四种元素稳定同位素的相对比值。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种主食产品中马铃薯添加量检测方法,采用以下步骤:步骤一、待测样品预处理:将待测样品冷却至室温后烘干、磨碎并过筛;步骤二、碳氮氢氧稳定同位素检测:(1)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品的13c/12c和15n/14n,(2)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品2h/1h和18o/16o;步骤三、利用线性判别分析(lda)和多元线性回归(mlr)进行定性和定量分析,判断样品是否添加了马铃薯全粉,确定添加的马铃薯干物质的量。步骤一中将待测样品在65℃±2烘干至恒重,经磨粉机粉碎后过40-60目筛。步骤二中利用varioelⅲ-isoprime检测13c/12c和15n/14n。检测13c/12c和15n/14n时,采用以下工艺参数:元素分析条件:氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气,稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,酪蛋白作为标准品(δ13cv-pdb=-26.98±0.13‰,δ15nair=5.94±0.08‰)对参比气co2、n2进行校准。步骤二中利用eaisolink-253plus检测2h/1h和18o/16o。检测2h/1h和18o/16o时,采用以下工艺参数:元素分析条件:反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气;稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准参照品对参比气co、h2进行校准。利用线性判别分析对测得的数据进行降维,得到二维的判别分析图,从而区分样品是否添加了马铃薯以及添加量大致水平。线性判别分析使用spss23.0版本软件或具有相应功能的类似统计软件处理数据,首先利用主成分分析(pca)对测得的四种元素同位素比值进行分析,提取原始数据中反映主要方差的特征向量作为主成分,以主成分作轴并将数据投影到坐标轴上从而实现从高维数据到低维直观的可视化分析。利用多元线性回归拟合出添加量和四种稳定同位素比值δ13c、δ15n、δd和δ18o之间的关系,即使用线性判别分析(lda)进行判别,并使用留一法进行交叉验证,从而对产品得出定量分析的结果。具体步骤是,按照组内方差尽量小、组间方差尽量大的思想求得判别函数,然后利用建立的判别函数来对样本进行分类;通过投影的方式进行分析,首先通过找出特征向量w,将k组m元数据投影到另一个更低维的方向,使得投影后组与组之间尽可能地分开,而同一组内的样本尽可能靠近,然后在新空间中对样本进行分类;通过pca降维后,再结合lda进行分类,就可以将不同添加量的产品进行判别,分析过程中,先进行原始判别,然后采用“留一法”进行交叉验证。最后,使用多元线性回归(mlr)建立马铃薯添加量与四元素同位素比值之间的关系。即首先对模型进行残差检验,以标准化预测值为x轴、标准化残差为y轴建立坐标系,观察所有参与回归的样本是否全部落在有效区间。通过残差分析,判别是否需要剔除任何样本。将模型得出的模拟值与原始真实值进行对比,观察预测值与真实值之间的绝对误差,判定线性回归方程对于样品的预测效果以及使用回归方程对未知样品进行预测的可行性。与现有技术相比,本发明首创采用稳定同位素技术检测马铃薯产品的掺假,在经过科学实验和实践总结之后,根据自制样品建立起的数据库可以准确分析出未知样品是否为马铃薯样品同时能测定出它的马铃薯添加量。本方法操作简单,对样品量需求少,每次称量的量为毫克级,且结果准确度高,可有效鉴别是否是马铃薯产品,也能满足定量检测的需求。附图说明图1为马铃薯馒头的线性判别分析图;图2为马铃薯面条的线性判别分析图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。一种主食产品中马铃薯添加量检测方法,采用以下步骤:步骤一、待测样品预处理:将待测样品冷却至室温后在65℃±2烘干至恒重,经磨粉机粉碎后过40-60目筛;步骤二、碳氮氢氧稳定同位素检测:(1)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品的13c/12c和15n/14n,在该步骤中,利用varioelⅲ-isoprime检测13c/12c和15n/14n;检测13c/12c和15n/14n时,采用以下工艺参数:元素分析条件:氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气,稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,酪蛋白作为标准品(δ13cv-pdb=-26.98±0.13‰,δ15nair=5.94±0.08‰)对参比气co2、n2进行校准;(2)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品2h/1h和18o/16o,在该步骤中,利用eaisolink-253plus检测2h/1h和18o/16o;检测2h/1h和18o/16o时,采用以下工艺参数:元素分析条件:反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气;稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准参照品对参比气co、h2进行校准。步骤三、利用线性判别分析(lda)和多元线性回归(mlr)进行定性和定量分析,判断样品是否添加了马铃薯全粉,确定添加的马铃薯干物质的量。其中,利用线性判别分析对测得的数据进行降维,得到二维的判别分析图,从而区分样品是否添加了马铃薯以及添加量大致水平。线性判别分析使用spss23.0版本软件或具有相应功能的类似统计软件处理数据,首先利用主成分分析(pca)对测得的四种元素同位素比值进行分析,提取原始数据中反映主要方差的特征向量作为主成分,以主成分作轴并将数据投影到坐标轴上从而实现从高维数据到低维直观的可视化分析。利用多元线性回归拟合出添加量和四种稳定同位素比值δ13c、δ15n、δd和δ18o之间的关系,即使用线性判别分析(lda)进行判别,并使用留一法进行交叉验证,从而对产品得出定量分析的结果。具体步骤是,按照组内方差尽量小、组间方差尽量大的思想求得判别函数,然后利用建立的判别函数来对样本进行分类;通过投影的方式进行分析,首先通过找出特征向量w,将k组m元数据投影到另一个更低维的方向,使得投影后组与组之间尽可能地分开,而同一组内的样本尽可能靠近,然后在新空间中对样本进行分类;通过pca降维后,再结合lda进行分类,就可以将不同添加量的产品进行判别,分析过程中,先进行原始判别,然后采用“留一法”进行交叉验证。最后,使用多元线性回归(mlr)建立马铃薯添加量与四元素同位素比值之间的关系。即首先对模型进行残差检验,以标准化预测值为x轴、标准化残差为y轴建立坐标系,观察所有参与回归的样本是否全部落在有效区间。通过残差分析,判别是否需要剔除任何样本。将模型得出的模拟值与原始真实值进行对比,观察预测值与真实值之间的绝对误差,判定线性回归方程对于样品的预测效果以及使用回归方程对未知样品进行预测的可行性。以下是更加详细的实施例,通过这些实施例进一步说明本发明所采用的技术方案以及能够获得的技术效果。实施例1马铃薯馒头的检测及分析样品的制备及处理:分别称取400g,360g,320g和280g小麦粉,然后依次添加马铃薯全粉使混合粉的质量达到400g,再分别加入温水活化过的酵母4g,接着分别添加250g,260g,280g和350g自来水并进行搅拌,搅拌五分钟后放入温度37℃、湿度75%的发酵箱中发酵0.5h,发酵完成后取出分团然后上锅蒸15min,蒸熟后冷却至室温再捏碎成小块放入65℃烘箱干燥48-72h,干燥完成后用粉碎机磨碎并过60目筛,然后用自封袋密封,放入干燥器备用。然后将产品中马铃薯全粉的含量换算成马铃薯干物质的含量,计算方法为:其中4.8%为马铃薯全粉含水量,8.9%为小麦粉含水量。同位素质谱的参数设置及测试:(1)碳氮稳定同位素比值的测定:主要仪器与装置:元素分析同位素质谱联用仪:型号varioeliii-isoprime,德国elementar公司产品,配有高温燃烧炉,吸附-解吸装置,高灵敏度热导检测器(tcd),isoprime检测装置;m5x百万分之一克电子天平:瑞士梅特勒-托利多公司产品主要材料与试剂:三氧化钨、高纯线状铜以及银棉,均购自艾利蒙塔贸易(上海)有限公司;高纯he,浓度≥99.999%(上海四季气体设备有限公司);高纯o2,浓度≥99.999%(上海五钢气体有限责任公司);高纯n2,浓度≥99.999%(上海五钢气体有限责任公司);高纯co2,浓度≥99.995%(上海成功气体工业有限公司);酪蛋白标准品(英国elmentalmicroanalysis公司)。试验条件:元素分析条件氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气。稳定同位素质谱条件应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,usgs40(l-glutamicacid)作为标准品(δ13cvpdb=-26.39±0.04‰,δ15nair=-4.52±0.06‰)对参比气co2、n2进行校准。(2)氢氧稳定同位素比值的测定:主要仪器与装置:元素分析仪:型号flash2000同位素质谱仪:型号mat253plus,德国thermo公司产品,配有高温燃烧炉;m5x百万分之一克电子天平:瑞士梅特勒-托利多公司产品主要材料与试剂:玻璃碳、石英棉以及银棉,均购自thermo公司;高纯he,浓度≥99.999%(液空公司);高纯co,浓度≥99.99%(液空公司);高纯h2,浓度≥99.999%(液空公司);标准品emap1,emap2试验条件:元素分析条件反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气。稳定同位素质谱条件应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准品对参比气co、h2进行校准。测得的数据如下表所示:表1添加量δ13cδ15nδdδ1800.00%-27.59-0.50-31.9729.020.00%-27.57-0.46-31.7528.960.00%-27.56-0.61-32.3829.160.00%-27.52-0.44-32.6628.8110.40%-27.56-0.36-35.6028.3510.40%-27.36-0.43-36.8628.6110.40%-27.29-0.36-36.1528.6110.40%-27.29-0.43-35.7628.7620.71%-27.12-0.35-38.7129.1320.71%-27.20-0.29-40.1629.3720.71%-27.11-0.35-39.7229.3220.71%-27.14-0.29-39.5229.2730.93%-26.89-0.23-42.8328.9930.93%-26.89-0.30-43.4529.4830.93%-27.06-0.23-43.8229.2630.93%-27.10-0.30-42.9228.97定性分析:利用线性判别分析对测得的四个同位素比值进行处理,通过降维得到三个线性判别函数,利用判别函数做散点图,如图1所示,该附图为马铃薯馒头的线性判别分析图,“组别”1-4代表小麦面粉制作的馒头分别添加了0、10%、20%、30%马铃薯全粉图中1、2、3、4分别是马铃薯全粉添加量0、10%、20%、30%的馒头。从散点图中可以看出四组不同添加量的馒头有不同判别组质心,马铃薯馒头和普通馒头判别效果明显。表2分类结果a,ca.正确地对100.0%个原始已分组个案进行了分类。b.仅针对分析中的个案进行交叉验证。在交叉验证中,每个个案都由那些从该个案以外的所有个案派生的函数进行分类。c.正确地对100.0%个进行了交叉验证的已分组个案进行了分类。定量分析:利用多元线性回归分析对添加量和四个同位素比值进行线性拟合,可以得出添加量与四个自变量之间的线性关系:添加量=51.222+4.398*δ13c+4.327*δ15n-2.464*δd-0.25*δ18o经过测算,发现马铃薯馒头真实值和预测值的最大差值不超过2.32%。表3实际值预测值绝对误差0.00%-0.77%0.77%0.00%-1.05%1.05%0.00%-0.14%0.14%0.00%1.56%-1.56%10.40%9.09%1.31%10.40%12.72%-2.32%10.40%11.57%-1.17%10.40%10.26%0.14%20.71%18.54%2.17%20.71%21.99%-1.28%20.71%21.03%-0.32%20.71%20.67%0.04%30.93%30.25%0.68%30.93%31.33%-0.40%30.93%31.86%-0.93%30.93%29.25%1.68%实施例2马铃薯面条的检测及分析样品的制备及处理:分别称取400g,360g,320g和280g小麦粉,然后依次添加马铃薯全粉使混合粉的质量达到400g,接着添加120g自来水并进行搅拌,搅拌十分钟后放上压面机进行压面,逐渐调小刀口使面团被压成厚度约为1mm且表面光滑的面片,然后进行切割,使之成为市面上常见的面条,接着铺开放入65℃烘箱干燥48-72h,干燥完成后用粉碎机磨碎并过60目晒,然后用自封袋密封,放入干燥器备用。然后将产品中马铃薯全粉的含量换算成马铃薯干物质的含量,计算方法为:其中4.8%为马铃薯全粉含水量,8.9%为小麦粉含水量。同位素质谱的参数设置及测试:(1)碳氮稳定同位素比值的测定:主要仪器与装置:元素分析同位素质谱联用仪:型号varioeliii-isoprime,德国elementar公司产品,配有高温燃烧炉,吸附-解吸装置,高灵敏度热导检测器(tcd),isoprime检测装置;m5x百万分之一克电子天平:瑞士梅特勒-托利多公司产品主要材料与试剂:三氧化钨、高纯线状铜以及银棉,均购自艾利蒙塔贸易(上海)有限公司;高纯he,浓度≥99.999%(上海四季气体设备有限公司);高纯o2,浓度≥99.999%(上海五钢气体有限责任公司);高纯n2,浓度≥99.999%(上海五钢气体有限责任公司);高纯co2,浓度≥99.995%(上海成功气体工业有限公司);酪蛋白标准品(英国elmentalmicroanalysis公司)。试验条件:元素分析条件氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气。稳定同位素质谱条件应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,usgs40(l-glutamicacid)作为标准品(δ13cvpdb=-26.39±0.04‰,δ15nair=-4.52±0.06‰)对参比气co2、n2进行校准。(2)氢氧稳定同位素比值的测定:主要仪器与装置:元素分析仪:型号flash2000同位素质谱仪:型号mat253plus,德国thermo公司产品,配有高温燃烧炉;m5x百万分之一克电子天平:瑞士梅特勒-托利多公司产品主要材料与试剂:玻璃碳、石英棉以及银棉,均购自thermo公司;高纯he,浓度≥99.999%(液空公司);高纯co,浓度≥99.99%(液空公司);高纯h2,浓度≥99.999%(液空公司);标准品emap1,emap2试验条件:元素分析条件反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气。稳定同位素质谱条件应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准品对参比气co、h2进行校准。测得的数据如下表所示:表4添加量cnho0.00%-27.66-0.60-33.7429.510.00%-27.71-0.54-33.8329.590.00%-27.68-0.60-30.8729.360.00%-27.60-0.54-33.1629.6710.40%-27.57-0.44-40.8829.3710.40%-27.52-0.52-45.1328.8910.40%-27.45-0.44-39.7528.6510.40%-27.47-0.52-40.0929.1320.71%-27.32-0.41-43.1029.6720.71%-27.34-0.52-49.5528.7220.71%-27.24-0.41-45.3829.6920.71%-27.27-0.52-45.6929.4230.93%-27.15-0.35-51.9229.1930.93%-27.15-0.35-53.2429.3030.93%-27.12-0.35-51.7929.0530.93%-27.08-0.35-51.9929.17定性分析:利用线性判别分析对测得的四个同位素比值进行处理,通过降维得到三个线性判别函数,利用判别函数做散点图,如图2所示,该附图为马铃薯面条的线性判别分析图,“组别”1-4代表小麦面粉制作的面条分别添加了0、10%、20%、30%马铃薯全粉。从散点图中可以看出四组不同添加量的面条有不同判别组质心,马铃薯面条和普通面条判别效果明显。表5分类结果a,ca.正确地对100.0%个原始已分组个案进行了分类。b.仅针对分析中的个案进行交叉验证。在交叉验证中,每个个案都由那些从该个案以外的所有个案派生的函数进行分类。c.正确地对100.0%个进行了交叉验证的已分组个案进行了分类。定量分析:利用多元线性回归分析对添加量和四个同位素比值进行线性拟合,可以得出添加量与四个自变量之间的线性关系:添加量=722.758+28.059*δ13c+12.943*δ15n-0.685*δd+1.296*δ18o经过测算,发现真实值和预测值的最大差值不超过2.5%。表6真实值预测值绝对误差0.00%0.23%-0.23%0.00%-0.23%0.23%0.00%-2.49%2.49%0.00%2.50%-2.50%10.40%9.54%0.86%10.40%12.20%-1.80%10.40%11.20%-0.80%10.40%10.46%-0.06%20.71%18.85%1.86%20.71%20.05%0.66%20.71%22.68%-1.97%20.71%20.28%0.43%30.93%29.82%1.11%30.93%30.86%0.07%30.93%30.39%0.54%30.93%31.80%-0.87%实施例3一种主食产品中马铃薯添加量检测方法,采用以下步骤:步骤一、待测样品预处理:将待测样品冷却至室温后在63℃烘干至恒重,经磨粉机粉碎后过50目筛;步骤二、碳氮氢氧稳定同位素检测:(1)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品的13c/12c和15n/14n,利用varioelⅲ-isoprime检测13c/12c和15n/14n,检测13c/12c和15n/14n时,采用以下工艺参数:元素分析条件:氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气,稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,酪蛋白作为标准品(δ13cv-pdb=-26.98±0.13‰,δ15nair=5.94±0.08‰)对参比气co2、n2进行校准;(2)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品2h/1h和18o/16o,利用eaisolink-253plus检测2h/1h和18o/16o,检测2h/1h和18o/16o时,采用以下工艺参数:元素分析条件:反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气;稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准参照品对参比气co、h2进行校准;步骤三、利用线性判别分析(lda)和多元线性回归(mlr)进行定性和定量分析,判断样品是否添加了马铃薯全粉,确定添加的马铃薯干物质的量,其中,利用线性判别分析对测得的数据进行降维,得到二维的判别分析图,从而区分样品是否添加了马铃薯以及添加量大致水平。线性判别分析使用spss23.0版本软件或具有相应功能的类似统计软件处理数据,首先利用主成分分析(pca)对测得的四种元素同位素比值进行分析,提取原始数据中反映主要方差的特征向量作为主成分,以主成分作轴并将数据投影到坐标轴上从而实现从高维数据到低维直观的可视化分析。利用多元线性回归拟合出添加量和四种稳定同位素比值δ13c、δ15n、δd和δ18o之间的关系,即使用线性判别分析(lda)进行判别,并使用留一法进行交叉验证,从而对产品得出定量分析的结果。具体步骤是,按照组内方差尽量小、组间方差尽量大的思想求得判别函数,然后利用建立的判别函数来对样本进行分类;通过投影的方式进行分析,首先通过找出特征向量w,将k组m元数据投影到另一个更低维的方向,使得投影后组与组之间尽可能地分开,而同一组内的样本尽可能靠近,然后在新空间中对样本进行分类;通过pca降维后,再结合lda进行分类,就可以将不同添加量的产品进行判别,分析过程中,先进行原始判别,然后采用“留一法”进行交叉验证。最后,使用多元线性回归(mlr)建立马铃薯添加量与四元素同位素比值之间的关系。即首先对模型进行残差检验,以标准化预测值为x轴、标准化残差为y轴建立坐标系,观察所有参与回归的样本是否全部落在有效区间。通过残差分析,判别是否需要剔除任何样本。将模型得出的模拟值与原始真实值进行对比,观察预测值与真实值之间的绝对误差,判定线性回归方程对于样品的预测效果以及使用回归方程对未知样品进行预测的可行性。实施例4一种主食产品中马铃薯添加量检测方法,采用以下步骤:步骤一、待测样品预处理:将待测样品冷却至室温后在67℃烘干至恒重,经磨粉机粉碎后过60目筛;步骤二、碳氮氢氧稳定同位素检测:(1)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品的13c/12c和15n/14n,利用varioelⅲ-isoprime检测13c/12c和15n/14n,检测13c/12c和15n/14n时,采用以下工艺参数:元素分析条件:氧化管填充三氧化钨,温度1150℃;还原管填充线状铜及银棉,温度810℃;高纯he作为载气及参比气,稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co2、n2作为参比气,酪蛋白作为标准品(δ13cv-pdb=-26.98±0.13‰,δ15nair=5.94±0.08‰)对参比气co2、n2进行校准;(2)利用标准品进行校准,然后使用稳定同位素质谱仪检测待测样品2h/1h和18o/16o,利用eaisolink-253plus检测2h/1h和18o/16o,检测2h/1h和18o/16o时,采用以下工艺参数:元素分析条件:反应管填充玻璃碳,温度1380℃;高纯he作为载气,h2和co作为参比气;稳定同位素质谱条件:应用连续流进样系统,co、h2作为参比气,ema-p1(δ2h=-25.3‰,δ18o=20.99‰)和ema-p2(δ2h=-87.8‰,δ18o=26.88‰)作为标准参照品对参比气co、h2进行校准;步骤三、利用线性判别分析(lda)和多元线性回归(mlr)进行定性和定量分析,判断样品是否添加了马铃薯全粉,确定添加的马铃薯干物质的量,其中,利用线性判别分析对测得的数据进行降维,得到二维的判别分析图,从而区分样品是否添加了马铃薯以及添加量大致水平。线性判别分析使用spss23.0版本软件或具有相应功能的类似统计软件处理数据,首先利用主成分分析(pca)对测得的四种元素同位素比值进行分析,提取原始数据中反映主要方差的特征向量作为主成分,以主成分作轴并将数据投影到坐标轴上从而实现从高维数据到低维直观的可视化分析。利用多元线性回归拟合出添加量和四种稳定同位素比值δ13c、δ15n、δd和δ18o之间的关系,即使用线性判别分析(lda)进行判别,并使用留一法进行交叉验证,从而对产品得出定量分析的结果。具体步骤是,按照组内方差尽量小、组间方差尽量大的思想求得判别函数,然后利用建立的判别函数来对样本进行分类;通过投影的方式进行分析,首先通过找出特征向量w,将k组m元数据投影到另一个更低维的方向,使得投影后组与组之间尽可能地分开,而同一组内的样本尽可能靠近,然后在新空间中对样本进行分类;通过pca降维后,再结合lda进行分类,就可以将不同添加量的产品进行判别,分析过程中,先进行原始判别,然后采用“留一法”进行交叉验证。最后,使用多元线性回归(mlr)建立马铃薯添加量与四元素同位素比值之间的关系。即首先对模型进行残差检验,以标准化预测值为x轴、标准化残差为y轴建立坐标系,观察所有参与回归的样本是否全部落在有效区间。通过残差分析,判别是否需要剔除任何样本。将模型得出的模拟值与原始真实值进行对比,观察预测值与真实值之间的绝对误差,判定线性回归方程对于样品的预测效果以及使用回归方程对未知样品进行预测的可行性。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页12
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