近红外高光谱成像法：面粉中偶氮二甲酰胺的快速检测与定量

本研究利用近红外高光谱成像技术(Near-infrared hyperspectral imaging, NIR-HSI)对面粉中的偶氮二甲酰胺(ADC)进行检测和定量分析，这是一种新兴的无损、快速和非侵入式食品分析手段。ADC是一种在面粉处理过程中常用的食品添加剂，但过量摄入可能对人体健康产生潜在风险。 首先，研究团队收集了纯面粉、纯ADC以及不同ADC浓度的面粉-ADC混合物的高光谱图像，这些图像包含了面粉和ADC的光谱特征信息。他们运用统计方法，通过单向方差分析(One-way Analysis of Variance, ANOVA)计算了面粉和ADC光谱中所有可能波段的F值。F值越大，表示两个波段之间的差异性越显著，因此，他们寻找并确定了两个最佳波段，这两个波段分别位于2039 nm和1892 nm，它们对ADC的特征有较高的响应。 接下来，研究人员将这两个最佳波段的带比图像进行阈值分割，形成二值图像。这种方法有助于区分ADC含量较高的像素区域，使得图像的视觉识别更加直观，便于初步评估面粉样品中ADC的分布情况。二值图像有助于减少背景干扰，提高ADC信号的可识别性。 定量分析阶段，通过二值图像构建算法，研究人员能够根据ADC丰富的像素位置和强度，精确测量面粉中ADC的浓度。这种方法不仅提供了ADC的定性信息，还实现了其在实际食品样本中的定量测量，这对于食品安全监控和质量控制至关重要。 总结来说，这项研究通过近红外高光谱成像技术，实现了对面粉中偶氮二甲酰胺的快速、准确检测和定量分析，为食品工业中ADC的检测提供了有效且高效的工具，有助于保障食品安全，同时减少了传统化学检测方法的繁琐步骤和潜在误差。随着NIR-HSI技术的发展，这种非破坏性的分析方法有望在食品安全领域得到广泛应用。