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第10期精选论文之四: 基于拉曼高光谱成像的乳粉真伪非定向筛查新方法研究

乳粉作为一种大宗高频的食品原料，在全球经济中占有重要地位。然而由于经济利益驱使，乳粉的掺假行为较为猖獗，严重危害人民群众特别是婴幼儿的生命健康。常用乳粉检测方法主要包括高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱-串联质谱法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）等技术，通过构建大数据库的方式，尽可能地覆盖乳粉中的未知物。这些方法虽然检测灵敏度高，但样品前处理繁琐，费时费力且费用较高，难以实现对乳粉的大批量快速筛查。此外，受限于我国当前的人力物力条件，难以普及这类高端仪器的筛查技术。

天津大学宗婧等基于拉曼高光谱成像技术（Raman hyperspectral imaging），发展了一种基于稳健建模驱动的拉曼高光谱成像方法（Robust model driven Raman hyperspectral imaging method，RMD-RHIM），用于乳粉真伪的非定向筛查。在RMD-RHIM方法中，以蛋白质这一典型指标的稳健建模为切入点，将拉曼高光谱掺杂像素点映射为畸变像素点，构建可视化的二值图像，进而以非定向的方式精确识别奇异样本。结果表明，此方法对阴性样本的识别率为93.3%，阳性样本的识别率为98.3%，表明其非定向筛查的准确识别率可满足实际工业的需求。进一步采用含有0.1%～5.0%（质量分数）的尿素和三聚氰胺的掺假脱脂乳粉样品验证RMD-RHIM方法的检测灵敏度，发现其对尿素和三聚氰胺的检测灵敏度均达到0.1%，识别率为100%，完全满足乳粉真伪识别的需求。RMD-RHIM方法对绝大部分未知掺杂物均具有很好的识别率，为乳粉真实性的非定向筛查提供了一种新手段，并可拓展到其它食品样本的非定向筛查。

该研究获国家重点研发计划(2018YFF01011701)、国家自然科学基金项目(61378048, 21305101)项目资助，相关内容发表于《分析测试学报》2019年10期第1187~1192页。

doi：10.3969/j.issn.1004-4957.2019.10.005

【引用本文】：宗婧，卜汉萍，陈达，陈晓宇，鲍蕾. 基于拉曼高光谱成像的乳粉真伪非定向筛查新方法研究[J].分析测试学报，2019，38（10）：1187-1192.

【Cite this article】：ZONG Jing, BU Han-ping, CHEN Da, CHEN Xiao-yu, BAO Lei. Development of a Novel Raman Hyperspectral Imaging Method for Non-directional Screening of Milk Powder Authenticity[J]. Journal of Instrumental Analysis，2019，38（10）：1187-1192.

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