陈冬梅
(伊犁州产品质量检验所,新疆伊宁 835000)
化学计量学在食品分析中的应用研究
陈冬梅
(伊犁州产品质量检验所,新疆伊宁 835000)
化学计量学在食品分析中的应用,为食品的分析注入了新鲜的血液,不同程度的解决了农药残留检测以及现代仪器数据和食品分析中分别面临的多组分分析问题和仪器数据复杂化、多维化的问题。本文通过对化学计量学在食品分析中的深入研究,进一步扩大化学计量学在除茶叶、酒类、粮油食品以外的其他食品有害元素、农药残留检测以及掺伪分析、分类识别等方面的应用。本文首先简单介绍了化学计量学在食品分析中常用的几种计量方法,然后对化学计量学在食品分析中的具体应用研究进行了简单的分析和概述。
化学计量学 食品分析 应用研究
化学计量是研究应用数学和统计学方法,借助计算机技术,进行化学量测的试验设计、数据处理、分类、解析和预测的一门学科,是化学、数学和统计学以及计算机科学诸多学科的接口。化学计量学在食品分析中的应用研究不仅为食品分析方法的应用和发展拓展了新的领域,而且也扩大了其应用的范围,伴随着研究的不断深入和仪器分析方法的不断更新,化学计量学方法也会得到不断的完善和发展,化学计量学在食品分析中的应用将会更加的普遍化。
化学计量学(Chemometrics)诞生于70年代初期,由瑞典化学家S.Wold在为一项基金项目定名时提出。80年代初,化学计量学才在中国起步,现已发展成为一门在国际上有一定影响的独立的化学学科分支。伴随着化学计量学的发展,它广泛的应用于各种领域当中,现今,化学计量学在食品分析中也得到了广泛的普遍的应用。下面对化学计量学在食品分析中常用的几种计量方法做了简单的介绍。
1.1小波分析
小波分析迅速发展于二十世纪八十年代,这种信号分析技术目前已经在重叠信号解析、求导运算、背景扣除以及数据压缩等方面得到了广泛的应用。相比于传统的化学计量手段和方法,小波分析方法具有准确、快速以及方便的特点。
1.2聚类分析
聚类分析归类特性相近的观察或者变量单位,它遵循的是“物以类聚”的原则,自组织神经网络、模糊K—均值聚类法、k均值聚类法以及系统聚类法是聚类分析的重要组成部分。
1.3偏最小二乘法
偏小二乘法是一种多变量校正方法,它是一种比较完善的回归建模方法。偏小二乘法同时考虑了因变量和自变量的作用,这种方法在化学计量中的应用最为普遍,它广泛地应用于食品检测、化学研究测量等领域当中。
1.4主成分分析
主成分分析法在谱带重叠的解决方面得到了广泛的研究,它有利于模式识别分析。通过运用这种数据压缩技术,实现准确、简便的分析测量数据,从而进一步实现维数降低以及数据简化的最优化。
对食品成分含量及性状等进行准确而快速的在线分析和评估是食品科学研究的重要内容,它对食品资源的开发利用,食品加工工艺的完善和创新,及食品营养的强化和提高具有重要作用。我们通过对化学计量学在食品分析中的应用研究,从而进一步深入分析研究化学计量方法在食品的营养成分分析、食品的掺伪分析以及分类识别以及食品卫生检测等具体方面和领域的应用。
化学计量学方法在食品的营养成分分析中的应用,通过定量分析食品中的维生素、无机元素、各种糖类、脂肪酸或者脂肪、氨基酸或者蛋白质、水分等成分,由于传统的化学分析方法在操作条件、分析时间以及处理操作等方面存在着缺陷和不足,因此,色谱法以及光谱法等化学计量方法在检测食品成分的分析当中得到了普遍的使用。
化学计量学在食品的掺伪分析以及分类识别中的应用,由于现阶段食品掺伪方式和手段更加的隐蔽化、复杂化,食品掺伪的技术不断升级,另外,食品的种类、采收时间等的差异性、复杂性比较的大,传统的化学计量方法无法确保结果的准确性。现今人工神经网络、多元线性回归、偏最小二乘法、聚类分析、判别分析以及主成分分析等广泛地普遍地应用到食品的质量控制以及掺伪分析和分类识别中,使得食品分析数据处理的方法更加的科学、更加的简单。
化学计量学在食品卫生检测中的应用,对食品中有害元素以及农药残留量的测定是食品卫生检测的重要的任务。现阶段,快速灵敏的检测分析法才能够适应时代的发展,最大限度地发挥出食品卫生检测的重要性。由于人们越来越重视食品的农药残留,单一的农药检测和农药残留分析技术已经无法满足食品卫生监测的发展,高技术的食品农药残留分析技术以及多农药组分残留将会得到进一步的发展和完善。最小二乘法、主成分回归以及偏最小二乘法是检测有害元素以及食品农药残留的重要的常用的方法。化学计量学在食品卫生检测中的应用,不仅能够拓宽电化学分析法、光度分析法、液相色谱法以及气相色谱法等传统的分析方法的应用范围,而且还有利于提高精密度、信噪比,解决食品农药残留检测过程当中遇到的许多的问题。
[1]鲁秀恒.化学计量学在食品分析中的应用[J]更多还原.《长春大学学报》,2006年06期.
[2]孙灵霞,陈锦屏,赵改名,李苗云.化学计量学在食品分析中的应用研究进展[J].《食品工业科技》,2012年07期.
[3]倪永年,黄春芳.化学计量学在食品分析中的应用与进展[J].《食品科学》,2003年02期.
陈冬梅(1978—),女,汉族,高级工程师,新疆伊犁人,伊犁州产品质量检验所高级工程师,主要从事质量技术管理工作。