基于融合光谱的菜籽油氧化稳定性快速评价

摘要

为实现菜籽油氧化稳定性的实时在线监测,采用自主搭建的近红外-拉曼（NIR-Raman）光谱便携设备,结合光谱融合技术对菜籽油的氧化稳定性进行定量评估。采集不同氧化程度菜籽油样本的NIR和Raman光谱数据,通过8种预处理方法和3种特征变量选择法,利用数据层融合、特征层决策融合和多区块融合策略,建立偏最小二乘回归（PLSR）模型,以预测集决定系数（R_p²）和预测均方根误差（RMSEP）评价模型精度。结果表明:1)以过氧化值（POV）为例,在NIR光谱中,SNV+MSC预处理方法表现最佳,R_p²为0.84,RMSEP为1.05;Raman光谱中,SNV预处理方法最优,R_p²为0.85,RMSEP为0.99;2)在光谱融合方案中,对比3种融合方式,多区块融合的序贯正交偏最小二乘（SO-PLS）方法表现最佳,R²达到0.978,RMSEP为0.392;3)采用SO-PLS融合NIR和Raman光谱对菜籽油氧化指标,丙二醛（MDA）、茴香胺值（AV）及共轭二烯值（CDV）进行预测,R²分别达到0.98、0.98和0.97,RMSEP分别为0.871、1.039和2.132。综上,本研究利用SO-PLS融合NIR和Raman光谱可对菜籽油氧化程度进行快捷无损的实时动态监测,为菜籽油加工过程的质量控制提供了技术支持。

关键词

光谱融合技术 / 近红外光谱 / 拉曼光谱 / 菜籽油 / 氧化稳定性