模拟退火算法用于食醋总酸含量近红外光谱模型的波数点优选

doi:10.7506/spkx1002-6630-201110027

食品科学 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (10): 120-123.doi: 10.7506/spkx1002-6630-201110027

模拟退火算法用于食醋总酸含量近红外光谱模型的波数点优选

石吉勇,邹小波,王开亮,黄晓伟,孙乐六,夏蓉

1. 江苏大学食品与生物工程学院
2.江苏恒顺醋业集团研究所

出版日期:2011-05-25 发布日期:2011-04-08
基金资助:
全国优秀博士基金项目(200968)；国家博士后基金项目(20070411024)

Simulated Annealing Algorithm based Wavenumber Selection for Total Acid Content Analysis in Vinegar by Near Infrared Spectroscopy

SHI Ji-yong1，ZOU Xiao-bo1,2,*，WANG Kai-liang1，HUANG Xiao-wei1，SUN Le-liu2，XIA Rong2

1. School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China； 2. Jiangsu Hengshun Group Co. Ltd., Zhenjiang 212013, China

Online:2011-05-25 Published:2011-04-08

摘要/Abstract

摘要： 为优选食醋总酸对应的特征波长并提高模型的预测精度，采用模拟退火算法优化窗口宽度和特征波数点，并结合偏最小二乘法建立食醋总酸光谱模型。在全国范围内收集90个不同品牌的食醋样本，用近红外光谱仪采集近红外光谱数据(波数4000～10000cm-1)和常规理化分析方法检测总酸含量。采用模拟退火算法共优选出17个总酸特征波数点，结合样本总酸含量建立偏最小二乘光谱模型，模型对应的预测集相关系数为0.9210，优于全光谱偏最小二乘法和区间偏最小二乘法对应的预测效果。结果表明，近红外光谱技术结合模拟退火算法能够快速预测食醋中总酸含量。

关键词: 食醋, 总酸, 近红外光谱技术, 模拟退火算法, 波数优选

Abstract: To extract the characteristic information of total acid and improve model accuracy, simulated annealing algorithm was used to optimize window width and wavenumber in a total acid model obtained by the partial least squares analysis. Ninety different brands of vinegar samples collected from the whole country were used to acquire near infrared spectral data, and total acid content was measure by the general analytical method. Pre-processing methods were used to smooth the vinegar NIR spectra. A total of 17 wavenumbers were selected and the predictive model for total acid model revealed a correlation coefficient of prediction set of 0.9210 and its prediction ability was superior to that of the whole spectral partial least square model and interval partial least square model. These results showed near infrared spectroscopy in combination with simulated annealing algorithm allows to quickly predict total acid content of vinegar.

Key words: vinegar, total acid, near infrared spectroscopy, simulated annealing algorithm, wavenumber selection

中图分类号:

O657.33

石吉勇,邹小波,王开亮,黄晓伟,孙乐六,夏蓉. 模拟退火算法用于食醋总酸含量近红外光谱模型的波数点优选[J]. 食品科学, 2011, 32(10): 120-123.

SHI Ji-yong，ZOU Xiao-bo,，WANG Kai-liang，HUANG Xiao-wei，SUN Le-liu，XIA Rong. Simulated Annealing Algorithm based Wavenumber Selection for Total Acid Content Analysis in Vinegar by Near Infrared Spectroscopy[J]. FOOD SCIENCE, 2011, 32(10): 120-123.

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