激光诱导击穿光谱结合CARS变量选择方法定量检测奶粉中的镁

• 作者: 刘木华 刘津 吴宜青 孙通 许文丽
• 来源期刊: 分析试验室
• 学科: 工学
• 关键词: 激光诱导击穿光谱 竞争性自适应重加权采样 偏最小二乘法 镁 奶粉
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告与研究简报
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 分类号: O433|TS210
• 语种: 中文
• DOI: 10.13595/j.cnki.issn1000-0720.2018.0001

摘要

为监测奶粉中的镁(Mg)元素含量,本研究利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对奶粉中Mg元素进行定量检测.对于每个样品,采用压片机在20 MPa压力下进行压片处理,然后利用高精度光谱仪在200～750 nm波段范围内获取压片样品的LIBS光谱.根据LIBS光谱特征,将光谱划分为4个波段,并进行初步的波段优选和光谱预处理分析.在此基础上,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)对波长变量进行优选,再应用偏最小二乘法(PLS)建立奶粉中Mg元素含量的预测模型,并对预测集样本进行预测.研究结果表明,LIBS技术结合CARS变量选择方法可以用于奶粉中Mg元素含量的定量检测,最优CARS-PLS预测模型的校正集和预测集的决定系数及平均相对误差分别为0.9999,0.20％和0.9742,3.29％,优于原始光谱所建立的PLS模型,且所用波长变量仅为PLS模型的7.7％.由此表明,CARS方法能有效选择有用的波长变量,可简化预测模型及提高预测模型的稳定性.本研究为奶粉中镁元素含量的快速定量分析提供参考.