摘要 為提高全蛋粉摻假檢測的準(zhǔn)確度和檢測效果，應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)對全蛋粉摻假進(jìn)行定性判別并對摻假含量進(jìn)行定量分析。分別采用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換、多元散射校正、卷積平滑、歸一化、一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)等6 種不同預(yù)處理方法，對原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，采用競爭性自適應(yīng)重加權(quán)算法（CARS）、連續(xù)投影算法（SPA）及CARS-SPA 結(jié)合算法對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行特征波長篩選，建立集成學(xué)習(xí)（ensemble learning，EL）模型對摻假蛋粉進(jìn)行定性判別，建立偏最小二乘模型（PLSR）對摻假含量進(jìn)行定量分析。結(jié)果顯示：在對摻假蛋粉進(jìn)行定性判別方面，一階導(dǎo)數(shù)為最佳預(yù)處理方法，CARS 算法特征篩選效果最佳，EL 模型對摻假蛋粉樣本總體判別準(zhǔn)確率達(dá)到98.18%，對各類摻假蛋粉樣品的判別準(zhǔn)確率在97.78% 以上。在對蛋粉摻假含量進(jìn)行定量分析方面，多元散射校正為最佳預(yù)處理方法，CARS 算法特征篩選效果更佳，對一組分摻假、二組分摻假、三組分摻假和所有摻假樣本的PLSR 濃度預(yù)測模型的預(yù)測集相關(guān)系數(shù)（Rp）分別為0.958 5、0.931 2、0.945 6 和0.955 8，均方根誤差（RMSEP）分別為4.689 1、5.813 4、4.604 1 和3.802 9。研究結(jié)果表明，近紅外光譜技術(shù)可用于蛋粉摻假檢測，為監(jiān)管機(jī)構(gòu)檢測蛋粉摻假提供參考。

關(guān)鍵詞 全蛋粉； 近紅外光譜； 摻假檢測； 集成學(xué)習(xí)； 精準(zhǔn)檢測

中圖分類號 TS253.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1000-2421（2024）02-0264-09

蛋粉的蛋白質(zhì)含量高，礦物質(zhì)和維生素種類豐富，具有顯著的功能性質(zhì)（如凝膠性、乳化性、保脂肪性、保水性等），是雞蛋的理想替代品［1-2］。相比于新鮮雞蛋，蛋粉儲存期長、使用方便、便于包裝運(yùn)輸，已廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、畜禽生產(chǎn)、化妝品及醫(yī)療等領(lǐng)域［3-5］。目前，國內(nèi)蛋粉標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，監(jiān)管領(lǐng)域存在一定的空白。少數(shù)蛋粉生產(chǎn)企業(yè)為獲得更高的利潤，在蛋粉中摻入淀粉、大豆蛋白、植脂末和麥芽糊精等廉價物質(zhì)，不僅擾亂了蛋粉市場的秩序，也給食品安全帶來了極大隱患。因此，研究蛋粉摻假檢測技術(shù)，對保障蛋粉質(zhì)量安全具有重要意義。目前關(guān)于蛋粉摻假檢測的研究報道較少，現(xiàn)在已有的蛋粉摻假檢測主要依據(jù)GB 2749—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)》，對蛋粉的主要組分進(jìn)行分析，方法多為常規(guī)的化學(xué)分析手段。蛋粉摻假檢測方法主要有2 種：一是感官識別法，通過聞氣味、辨顏色、試手感、嘗口感等方法初步判斷蛋粉的真假，該方法主觀因素太強(qiáng)，一般不單獨(dú)作為檢測標(biāo)準(zhǔn)；二是基于DNA 分子、蛋白質(zhì)分子進(jìn)行檢測的生物分子技術(shù)，主要包括色譜法、質(zhì)譜法以及DNA 條形碼等技術(shù)［6］，這類方法特異性強(qiáng)、靈敏度高，但操作繁瑣，耗時長，成本高，不適合大規(guī)模推廣使用。此外，劉平等［7］探索了基于高光譜的全蛋粉摻假的無損檢測模型，對摻假含量為1%～50% 的蛋粉樣品進(jìn)行摻假識別，總體分類準(zhǔn)確率在90%以上，但模型穩(wěn)健性和檢測精度有待提高。

近紅外光譜技術(shù)是一種便捷的綠色分析檢測技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于奶粉、蓮子粉等粉末狀食品摻假檢測中。Capuano 等［8］應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)，建立偏最小二乘（PLSR）模型對奶粉中的摻假物進(jìn)行預(yù)測，所建立的PLSR 模型顯示出良好的預(yù)測效果，可將摻假量為2% 的淀粉和麥芽糊精分辨出來。Karunathilaka等［9］使用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合SIMCA 軟件研制了手持式近紅外檢測設(shè)備，可以快速檢測乳粉真實(shí)性。胡仁偉等［10］使用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合深度信念網(wǎng)絡(luò)鑒別蓮子粉真?zhèn)?，建立的判別模型能夠有效識別摻雜各類其他作物粉的蓮子粉，平均識別率達(dá)到96%。Muller-Maatsch 等［11］將紫外-可見光、熒光和近紅外光譜相結(jié)合，鑒別添加植物蛋白粉、乳清粉、淀粉、乳糖、葡萄糖、果糖的脫脂奶粉，檢測效果良好。

綜上所述，傳統(tǒng)的蛋粉生物化學(xué)方法檢測效率低、儀器價格昂貴，無法滿足大規(guī)模、快速、無損的檢測需求。近紅外光譜技術(shù)簡單方便，適用于食品工業(yè)質(zhì)量控制。本研究基于近紅外光譜技術(shù)對全蛋粉摻假物進(jìn)行定性檢測，并對摻假物的含量進(jìn)行預(yù)測，旨在為提高全蛋粉摻假檢測準(zhǔn)確度和檢測效果提供參考。