二维相关光谱在大米中甲基毒死蜱特征变量优选的应用
2019-08-21黄俊仕朱晓宇吴瑞梅艾施荣
胡 潇,黄俊仕,朱晓宇,刘 鹏,吴瑞梅,邱 霞,艾施荣,*
(1.江西农业大学 计算机与信息工程学院,江西 南昌 330045;2.江西农业大学 工学院,江西 南昌 330045;3.江西农业大学 食品科学与工程学院,江西 南昌 330045)
大米是中国的主要食粮,其品质安全关系到国民健康,但部分农户为了追求经济利益,在水稻种植和贮藏过程中滥用农药,造成大米中存在严重的农药残留问题。甲基毒死蜱(Chlorpyrifos-methyl)是一种高效广谱的有机磷农药,常用于水稻种植中防治病虫害[1],国家标准规定大米中甲基毒死蜱最大残留量低于5 mg/kg。目前,用于大米中农药残留检测的主要方法有气相色谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等[2-5],但这些方法存在前处理复杂、耗时长、成本昂贵等缺陷。
表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)因具有前处理简单、耗时短、操作简便、灵敏度高等优点,被广泛用于食品农产品中农药残留的快速检测[6-9]。Luo等[10]利用SERS技术快速检测苹果汁中百草枯残留,分别建立840、1 189、1 294、1 645 cm-14个特征峰标准分析曲线,其最低检测浓度可达0.02 μg/mL。目前,有学者采用化学计量学方法优选多个农药拉曼特征谱峰,建立了食品农产品中农药残留的预测模型,以提高模型的精度和冗余性。翁士壮等[11]采用主成分分析对苹果表面的敌瘟磷拉曼光谱进行特征提取,当主成分为4时,建立支持向量机(SVM)回归模型,模型交互均方根误差最低为0.065 7 mg/L,可准确预测敌瘟磷溶液(100~0.1 mg/L)的浓度。李晓丽等[12]采用融合反向间隔偏最小二乘、竞争性自适应重加权算法和连续投影算法对龙井茶中美术绿的拉曼光谱特征波段进行深入挖掘,优选出14个特征波数,建立最小二乘支持向量机定量分析模型,模型预测集的决定系数达到0.94,均方根误差为0.535。……
