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1、中紅外光譜結(jié)合模式識別法快速檢測稻米鎘含量朱向榮，一，李高陽，一，單楊1,2(1．湖南省食品測試分析中心，湖南長沙410125；2．中南大學研究生院隆平分院，湖南長沙410125)摘要：為了研究紅外漫反射光譜快速鑒別稻米鎘是否超標的可行性，以收集的120個稻米樣品為例，利用偏最小二乘識別分析(PLs—DA)方法建立稻米鎘的定性鑒別模型，討論了光譜預處理分析方法對建模結(jié)果的影響，同時還比較了其他建模方法對結(jié)果的影響。結(jié)果表明，稻米中紅外(MIR)原始光譜經(jīng)過平滑、二階導數(shù)以及中心化處理后，結(jié)果最優(yōu)，預測集準確率達到83．3％；且該
2、方法快速、無損、便捷，可用于稻米鎘含量的初篩和檢測。關(guān)鍵詞：中紅外(MlR)光譜；偏最／b-乘識別分析(PLS—DA)；稻米；鎘污染；快速檢測中圖分類號：TS07文獻標識碼：A文章編號：1006—060X(2014)14．0018．03DetectionofCadmiumContentinRiceUsingMid-InfraredSpectroscopywithPatternRecognitionZHUXiang—rong，LIGao-yang，SHANYang，(1．HunanFoodTestandAnalysisCenter
3、,Changsha410125，PR2．BranchofLongping,GraduateSchool，CentralSouthUniversity,Changsha410125,PRC)Abstract：ThefeasibilityofdetectionofCadmiumlevelin120ricegrainsamplesusingmid．infraredspectroscopywasstudied．Thequalitativemodelwasbuiltbyemployingpartialleastsquaresdiscrim
4、inateanalysis(PLS—DA)．Theefectsofspectra1pretreatmentontheresultsofthemodelwerediscussed．Thedifferentmodelingmethodswerecompared．Whentheorigina1spectrawerepretreatedusingSGsmoothing，secondderivativeandmeancentering，themode1performancewasthebest．Andtheaccuracyofthepre
5、dictivesetcanreach83-3％．Theresultsshowedthatmid．infraredspectroscopycombinedwithchemometricsmethodscouldbearapid．non．destructiveandconvenientmeansforscreeninganddetectionofCadmium．pollutedrice．Keywords：Mid-infraredspectroscopy；paRemrecognition；Rice；Cadmiumpollution；R
6、apiddetection．水稻是我國最重要的糧食作物，稻米品質(zhì)的優(yōu)劣直與我國食品衛(wèi)生標準[4]規(guī)定稻米中鎘的最高限量為0-2接影響人們的健康水平。鎘(cadmium，Cd)是自然界中廣mg／kg。因此，采用快速、無損的方法檢測稻米鎘含量對泛存在的重金屬元素，對人體具有較強的毒性。近年來，控制稻米鎘含量以及保障稻米食用安全顯得尤為重要。隨著我國有色金屬冶煉、采礦業(yè)與制造業(yè)的快速發(fā)展，化目前，火焰原子吸收光譜法(FAAs)、石墨爐原子吸肥等農(nóng)用化學品的大量使用，農(nóng)田土壤重金屬污染尤其收光譜法(GF．AAS)，電感耦合等離子體原子發(fā)
7、射光譜(是鎘污染日趨嚴重lj。水稻被認為是鎘吸收最強的大宗谷ICP—AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP．MS)等分析方類作物[21。稻田鎘污染不僅導致水稻產(chǎn)量下降，更嚴重的法被廣泛用于農(nóng)產(chǎn)品(食品)中重金屬元素含量的測定。是鎘元素在水稻植株內(nèi)大量累積，通過土壤—植物一^、這些方法雖然靈敏度高、準確性好，但也存在著儀器需體的食物鏈途徑傳遞，嚴重威脅到人類健康，直接影響我要專業(yè)人員操作、繁雜的樣品前處理以及消耗大量的強國的糧食安全網(wǎng)。酸試劑等缺點。中紅外(Mid—infraredspectroscopy，MIR)世界各國或組織已
8、經(jīng)對稻米中的鎘含量制定了嚴格作為一種分子光譜分析手段，具有快速、便捷、非破壞性的限量標準。世界衛(wèi)生組織與聯(lián)合國糧農(nóng)組織聯(lián)合下屬等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛用于土壤中成分的測定。國外的M的食品法典委員會標準、日本的厚生省規(guī)定稻米中鎘的研究主要集中在c和N這兩類營養(yǎng)元素的含量測
