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近紅外在禽類(lèi)羽絨羽毛種類(lèi)鑒別的應(yīng)用——種類(lèi)鑒別
閱讀:1772 發(fā)布時(shí)間:2019-12-29摘要:利用近紅外對(duì)羽絨羽毛樣品的種類(lèi)進(jìn)行判別進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 測(cè)試,結(jié)果表明對(duì)1653份樣品進(jìn)行種類(lèi)判別,1630個(gè) 樣品的種類(lèi)被準(zhǔn)確判別,僅23個(gè)樣品誤判,判別準(zhǔn)確 率98.6%,說(shuō)明近紅外可以有效的進(jìn)行羽絨羽毛種類(lèi) 判別。
我國(guó)是羽絨資源極其豐富的國(guó)家,是世界上大的羽 絨及制品的生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),出口貿(mào)易額占據(jù)了世界 羽絨市場(chǎng)的70%以上,出口國(guó)家主要是美國(guó)、日本、 俄羅斯和東歐等,在市場(chǎng)中具有舉足輕重的地 位。目前,我國(guó)市場(chǎng)上羽絨羽毛產(chǎn)品繁多,但主要是 鵝羽絨羽毛和鴨羽絨羽毛兩大類(lèi)。
傳統(tǒng)的檢測(cè)鑒別方法,即《GB/T 10288-2003 羽絨羽 毛檢驗(yàn)方法》,采用投影觀察法,根據(jù)棱節(jié)的形狀、 大小、棱節(jié)間的間距及分布情況等特點(diǎn)對(duì)鵝、鴨毛絨 種類(lèi)進(jìn)行鑒別。該方法要求檢驗(yàn)人員具有豐富的經(jīng) 驗(yàn),在檢驗(yàn)過(guò)程中大量主觀因素可能對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成 影響。
近紅外光譜作為一種快速、無(wú)損的鑒別方法,在石油 化工、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前 大量關(guān)于將近紅外應(yīng)用于植物產(chǎn)地、品種、質(zhì)量等方 面的鑒別研究的文獻(xiàn)被報(bào)道。利用近紅外鑒別技術(shù), 可以有效的避免傳統(tǒng)方法受主觀因素影響的缺陷。保 證鑒別結(jié)果更加穩(wěn)定,安全,快速,無(wú)損。
實(shí)驗(yàn)部分:1、實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)所需的大量樣品由河北省保定市安新縣博奧羽 絨制品有限公司提供,按種類(lèi)分為鵝、鴨、雞、鴿4 種,按顏色分為灰白2種,按品種分為鵝毛、鵝絨、 鴨毛、鴨絨、雞毛、雞絨、鴿毛7種。采集樣品共計(jì) 1653份,其中白鵝毛154份、灰鵝毛193份、白鵝絨 213份、灰鵝絨182份、白鴨毛144份、灰鴨毛175 份、白鴨絨284份、灰鴨絨188份、白雞毛40份、白 雞絨40份、鴿毛40份。此外,為確保樣品成分的準(zhǔn)確 性,均抽取部分小樣送河北出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢 疫技術(shù)中心保定分中心按照GB/T 10288-2003 《羽絨 羽毛檢驗(yàn)方法》進(jìn)行確認(rèn),均驗(yàn)證無(wú)誤。
2、儀器及檢測(cè)方法 實(shí)驗(yàn)使用 Thermofisher 公司Antaris II 傅里葉近紅外光譜儀。
3、結(jié)果與討論 利用儀器對(duì)羽絨羽毛進(jìn)行原始光譜光譜采集,光譜圖 如下所示(左為原始光譜,右為一階導(dǎo)數(shù)譜):
根據(jù)主成分空間分布圖,對(duì)所有種類(lèi)羽絨羽毛進(jìn)行分 析,鴿子毛為粉色部分,雞毛為藍(lán)色部分,雞絨為綠 色部分,鴨、鵝絨毛光譜相對(duì)集中,說(shuō)明鵝、鴨絨毛 與其他種類(lèi)的羽絨存在較大差異。通過(guò)這種方法可以 有效對(duì)異種絨毛進(jìn)行判斷。 通過(guò)“馬氏距離”對(duì)判別1651個(gè)樣品進(jìn)行判別,結(jié) 果表明,2個(gè)樣品判別錯(cuò)誤,1649個(gè)樣品判別結(jié)果準(zhǔn) 確,2個(gè)錯(cuò)誤結(jié)果均為鴨鵝絨毛誤判為雞絨或鴿毛。 說(shuō)明通過(guò)近紅外可以有效的將異種雜毛從鴨、鵝羽絨 羽毛中剔除。
3.2鴨、鵝種類(lèi)判別 單獨(dú)對(duì)鴨鵝光譜進(jìn)行分析,其中成分空間分布如下所 示: 通過(guò)二維主成分空間分布即可將鵝絨毛、鴨絨毛進(jìn)行 明顯的區(qū)分。由圖3可見(jiàn),鵝類(lèi)的絨毛樣品主成分空 間分布位于下部偏右側(cè),鴨類(lèi)的絨毛樣品主成分空間 分布位于上部偏左側(cè)。可以通過(guò)一條直線可將兩類(lèi)樣 品的主成分進(jìn)行有效區(qū)分。在1533份鵝、鴨絨毛樣品中,約有14份樣品的主成分 空間分布異常,小于鵝、鴨絨毛總樣品量的1%。 使用“馬氏距離”判別,結(jié)果表示在1533個(gè)樣品 中,21個(gè)樣品判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤,1512個(gè)樣品判別結(jié)果準(zhǔn) 確,鵝類(lèi)樣品被誤判為鴨類(lèi)的共13個(gè),鴨類(lèi)樣品被誤 判為鵝類(lèi)的共8個(gè)。
4、實(shí)驗(yàn)總結(jié): 本次實(shí)驗(yàn)證明通過(guò)近紅外方法對(duì)禽類(lèi)羽絨羽毛的種類(lèi) 進(jìn)行識(shí)別是*可行的。近紅外是一種以樣品綜合品 質(zhì)為依據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)判別的分析方法,相較于傳統(tǒng)的判 別方法,近紅外是一種快速高效,十分經(jīng)濟(jì),無(wú)浪 費(fèi),無(wú)污染的識(shí)別方法。