基于便携式拉曼光谱系统的面粉中微塑料含量的非破坏性检测可行性研究,与混合变量选择方法相结合
Jiaming Kan1, Jihong Deng1, Zhidong Ding2
1School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, PR China.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|September 28, 2024
概括
便携式拉曼光谱为在面粉中检测聚钢 (PS) 和聚乙烯 (PE) 等微塑料提供了一种非破坏性的方法. 一种新的混合变量选择策略显著提高了检测准确度,显示了食品安全分析的前景.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 食品科学 食品科学 食品科学
背景情况:
- 微塑料是普遍存在的环境污染物,会污染食品,并可能对人类健康构成风险.
- 在食品矩阵中非破坏性检测微塑料仍然是一个重要的分析挑战.
- 了解食品链中的微塑料存在对于评估安全至关重要.
研究的目的:
- 评估使用便携式拉曼光谱仪在面粉中进行非破坏性微塑料检测的可行性.
- 开发和比较化学测量模型,用于在面粉中量化聚钢 (PS) 和聚乙烯 (PE).
- 引入和验证一种新的混合变量选择策略,以提高模型性能.
主要方法:
- 从不同度的PS和PE添加的面粉样本中获取拉曼光谱.
- 部分最小平方 (PLS) 回归模型的开发.
- 实施混合变量选择策略,将协同区间部分最小方程 (siPLS) 与最小绝对收缩和选择运算符 (LASSO) 以及通过最小绝对收缩和选择运算符 (MFE-LASSO) 组合多个特征空间.
主要成果:
- siPLS-MFE-LASSO模型证明了PS和PE的优异预测性能.
- 实现了高的确定系数 (RP2 > 0.98) 和低的根-平均平方预测误差 (RMSEP).
- 开发的方法允许准确的非破坏性量化面粉中的微塑料含量.
结论:
- 便携式拉曼光谱与先进的化学测量方法相结合,是食品中非破坏性微塑料分析的可行工具.
- 拟议的混合变量选择策略 (siPLS-MFE-LASSO) 显著提高了微塑料量化的准确性和可靠性.
- 这种方法为食品中微塑料污染的常规监测提供了一个有希望的解决方案.
