菜籽油在加工及贮藏过程中, 易受氧气、 温度、 光照等因素的影响, 产生氧化酸败现象。 为准确判断油脂氧化程度, 实现不同氧化模式下菜籽油品质的快速判别, 采用三维同步荧光光谱技术结合平行因子分析法及BP神经网络法建立菜籽油氧化状态的智能评价模型。 以冷榨菜籽油为原料, 将样品分别置于常温、 Schaal烘箱、 高温模式中氧化处理, 期间采集菜籽油的三维同步荧光光谱数据及理化指标, 当理化指标超出国标限定范围时, 停止采集数据。 结果表明, 菜籽油中荧光物质在不同氧化模式中的演变规律呈显著差异, 氧化温度对菜籽油荧光光谱有明显影响。 常温氧化350 d与第1 d相比, 菜籽油的特征荧光峰位置无变化, 仅在激发波长Ex为620和660 nm附近荧光峰强度发生微弱变化; Schaal烘箱氧化26 d后, 在激发波长Ex为620和660 nm附近荧光峰强度显著减弱, 且在激发波长Ex为350～450 nm之间有新的荧光峰生成; 高温氧化48 h后, Ex为620和660 nm处荧光峰消失, 在Ex为400～550 nm处产生显著荧光峰, 相对Schaal烘箱氧化, 荧光波长发生一定程度红移, 这是由于高温氧化过程中油脂氧化生成的物质稳定性较差引起的。 利用平行因子分析法对三维同步荧光光谱数据进行分解获取有效的二维荧光光谱数据, 当组分数为6, Δλ=60 nm时激发波长的载荷值最大, 不同样品间差异最显著。 选定Δλ=60 nm波段的二维荧光光谱数据用于智能评价, 作为BP神经网络模型的输入值, 以极性组分作为模型输出值, 分别对菜籽油三种氧化模式数据建模训练。 实验结果表明, 三种氧化模式对应的训练集、 验证集、 测试集模型相关系数r均能达到0.9以上, 其中常温氧化模式中验证集及测试集模型的相关系数r为1, 输出值与目标值较接近, 模型的预测效果较好; 综合三种氧化模式数据建模, 对应训练集、 验证集、 测试集模型的相关系数分别为0.999, 0.913和0.988, 均方误差均较小, 说明该模型能准确判断菜籽油的不同氧化状态。 因此, 三维同步荧光光谱技术结合平行因子分析法、 BP神经网络法建立快速检测模型能实现菜籽油不同氧化状态的判别, 为菜籽油的氧化程度的评价提供新方法, 同时为其他食用油的品质评价提供参考。

利用三维同步荧光光谱法获取不同氧化状态下的葵花籽油荧光光谱数据, 同时采集葵花籽油品质指标。 运用平行因子法对三维同步荧光光谱矩阵进行降维处理, 通过iPLS(interval partial least squares), BiPLS(backward interval partial least squares)和SiPLS(synergy interval partial least squares)模式识别方法进行数学建模。 结果表明: 波长差Δλ=50 nm时, 样品同步荧光光谱具有显著差异, 筛选用于数学建模初始数值。 不同模式识别方法建模结果显示, iPLS, BiPLS和SiPLS法所得校正集模型和预测集模型的相关系数分别为0.908 3, 0.961 2, 0.954 5和0.872 3, 0.925 2, 0.852 5, 交互验证均方根误差分别为0.050 3, 0.033 1, 0.035 9和0.073 3, 0.054 1, 0.065 5, 比较发现采用BiPLS法建模效果最好。 该研究将为葵花籽油品质快速辨别提供理论基础和技术支持, 为其他食用油脂的快速检测提供方法指导。

采用前表面三维同步荧光光谱、 平行因子和二维相关技术研究丙二醛诱导熟肉糜氧化过程的荧光特征。 发现丙二醛熟肉糜体系有两个特征同步荧光峰, 分别是色氨酸残基的荧光特征(Ex292 nm、 Δλ50 nm)和丙二醛蛋白结合物的荧光特征(Ex400 nm、 Δλ70 nm); 平行因子分析表明Δλ为50和70 nm的同步荧光光谱分别为第一、 第二主成分, 分别对应的是色氨酸残基的荧光特征和丙二醛蛋白结合物的荧光特征; 丙二醛诱导熟肉糜氧化过程中, 随着时间的延长, 色氨酸残基特征同步荧光强度逐渐减弱, 丙二醛蛋白结合物特征同步荧光强度逐渐增强; 二维相关分析表明, 色氨酸残基荧光强度变化速率快于丙二醛蛋白结合物的荧光强度变化速率。

为快速鉴别潲水油, 采用三维同步荧光光谱结合平行因子法解析潲水油的特征波长差(Δλ), 并利用支持向量机建立潲水油鉴别模型。 结果表明, 潲水油的特征Δλ为60 nm； 特征Δλ下的样品原始同步荧光光谱经过主成分分析提取5个主成分, 以径向基函数(RBF)为核函数, 利用网格搜索和6-fold交叉验证优化建模参数, 得到惩罚因子C=512、 核参数g=0.5, 该条件下建立的模型对训练集和预测集的判别率均达到100%。 采用同步荧光光谱可以快速、 准确地鉴别潲水油。

二酪氨酸是酪氨酸氧化的标志性产物。 为研究影响羟基自由基诱导酪氨酸氧化的因素, 采用同步荧光光谱结合二维相关技术研究羟基自由基诱导酪氨酸氧化的反应过程。 结果表明: pH变化时, 二酪氨酸的荧光峰位、 峰强发生变化。 在羟基自由基诱导酪氨酸氧化体系中, 随着酪氨酸浓度的增加, 二酪氨酸产量升高； 随着过氧化氢浓度的增加, 二酪氨酸产量降低； 酸性条件下, 该反应易于发生, 碱性条件下该反应难以发生； 随着反应的进行, 二酪氨酸荧光强度先增加后减小。 二维同步荧光光谱相关分析表明, 292 nm处荧光强度的变化快于281, 300和374 nm处荧光强度的变化。 因此, 荧光光谱法研究羟基自由基诱导酪氨酸氧化, 简单可行。