红外光谱数据融合对美味牛肝菌产地鉴别

摘要：

近年来食品安全问题频发,消费者愈加重视食品原产地的环境安全,导致地理标志产品的需求增加.美味牛肝菌(Boletus edulis)作为一种健康食品,其产品品质受原产地环境影响较大,为保护消费者的身体健康,防止假冒伪劣产品进入市场,急需一种高效、廉价的美味牛肝菌产地鉴别技术.采用数据融合策略结合偏最小二乘判别(PLS-DA)模型对美味牛肝菌的产地进行鉴别.扫描来自8个产地(昆明、楚雄、玉溪、迪庆、大理、保山、文山和曲靖)141个样品的傅里叶变换近红外光谱和傅里叶变换中红外光谱.使用K en-nard-Stone算法将所有样品划分为2/3的训练集和1/3的预测集,利用三种融合策略(低级、中级和高级)对4个单一光谱矩阵:近红外的菌柄(N-b)、近红外的菌盖(N-g)、中红外的菌柄(M-b)、中红外的菌盖(M-g),建立偏最小二乘判别(PLS-DA)模型.用交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)评价模型稳定性,非错误率(NER)、训练集正确率和预测集正确率评价模型分类性能,综合多种评价指标,找出美味牛肝菌产地鉴别的最佳方法.结果表明:(1)近红外和中红外光谱均能鉴别美味牛肝菌产地;(2)中红外光谱所建立的模型优于近红外光谱所建立的模型;(3)三种融合策略均可提高美味牛肝菌的产地鉴别效果,产地鉴别效果优劣依次为中级融合、高级融合、低级融合、单一光谱模型.通过融合近红外和中红外光谱使用PLS-DA进行基于特征值LV的中级融合策略,建立不同产地美味牛肝菌鉴别模型,有最少的变量数(49),最高的产地训练集正确率(100％),最高的产地预测集正确率(100％),最低的RMSEP(0.133),实现了美味牛肝菌产地的快速、准确鉴别,可以作为美味牛肝菌产地溯源的一种可靠方法.

关键词：美味牛肝菌、产地鉴别、数据融合、傅里叶变换中红外光谱、傅里叶变换近红外光谱

所属期刊栏目：40

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目;云南省农业基础研究联合专项基金项目

在线出版日期：2020-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1276-1282