科研进展简报

激光诱导等离子体食品安全检测研究新进展

来源:武汉光电国家研究中心    作者:激光与太赫兹技术功能实验室    发布时间:2018年04月13日

       近年来,为了最求更高利润,无良肉制品厂商在肉制品加工过程中往往以次充好,例如在牛肉中添加猪肉,抑或是售卖僵尸肉等,肉制品掺假严重危害人民的健康生活,给我国的食品安全造成恶劣影响。而传统的肉制品检测方法由于存在耗时、操作复杂等难题,而无法满足现场快速检测需求。因此,亟需一种快速、原位检测新技术,以解决肉制品的现场快检难题。目前,激光诱导击穿光谱由于具有快速原位,样品制备简单等独特优点,在肉制品乃至食品安全行业具有广泛的研究价值和应用前景。

       武汉国家光电研究中心激光先进制造技术研究团队LIBS研究组郭连波副教授带领博士生褚燕武、博士后唐仕松和郝中骐等人, 针对肉制品的LIBS检测存在检测精度不高和重复性低的局限,提出了基于多元散射矫正(MSC)结合K-最邻近(KNN)的肉制品LIBS光谱判别分析新方法。通过MSC对采集的LIBS光谱进行矫正, 然后使用KNN分类器对校正后的光谱进行分类识别。结果表明肉制品的识别率从94.17%提升到了100%,预测结果的变异系数从5.16%降低到了0.56%,识别结果的准确率和稳定性同时得到提高。这有效推动了激光探针在肉制品及食品安全检测领域的研究及应用。

       相关研究成果发表在美国光学学会旗下期刊Optics Express上(Y.W. Chu, S.S. Tang, S.X. Ma, Y. Y. Ma, Z.Q. Hao, Y.M. Guo, L.B. Guo, Y.F. Lu, and X.Y. Zeng, "Accuracy and stability improvement for meat species identification using multiplicative scatter correction and laser-induced breakdown spectroscopy," Opt. Express 26, 10119-10127 (2018))

        该项工作得到国家自然科学基金(51429501和61575073)和中国博士后科学基金(No.2017M622415)的资助。

1

图(a)样本相对位置图 (b)MSC矫正后识别结果