前言
本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1—2009給出的規(guī)則起草。
本標(biāo)準(zhǔn)由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工局提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所、內(nèi)蒙古蒙都羊業(yè)食品有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)起草人:張德權(quán)、陳麗、張春暉、王振宇、高遠(yuǎn)、柳艷霞、湯曉艷、許錄、李欣、丁楷、李猛。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了肉中脂肪近紅外無(wú)損檢測(cè)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器設(shè)備、試樣制備、分析步驟、準(zhǔn)確性和精密度、測(cè)試報(bào)告。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于畜禽肉中脂肪含量的無(wú)損檢測(cè),不適用于仲裁檢驗(yàn)。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 9695.7 肉與肉制品 總脂肪含量測(cè)定
GB/T 9695.19 肉與肉制品 取樣方法
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1 樣品集
具有代表性的、基本覆蓋脂肪含量最小至最大范圍、滿足相關(guān)過(guò)程對(duì)樣品量基本需求的不同的肉樣集合。
3.2 殘差
樣品近紅外光譜法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值的差值。
3.3 偏差
殘差的平均值。
3.4 定標(biāo)模型
利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立的樣品近紅外光譜與對(duì)應(yīng)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)值之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。
3.5 定標(biāo)模型驗(yàn)證
3.5 定標(biāo)模型驗(yàn)證
使用驗(yàn)證樣品集驗(yàn)證定標(biāo)模型準(zhǔn)確性和重復(fù)性的過(guò)程。
3.6 定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差
表示定標(biāo)樣品集樣品近紅外光譜法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值間殘差的標(biāo)準(zhǔn)差,按式(1)計(jì)算。

式中:
Yi——-樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值;
Yi ——樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值;
Nc——定標(biāo)集樣品數(shù);
K—— 回歸因子數(shù)目。
3.7 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)差
驗(yàn)證樣品成分的近紅外測(cè)定值扣除系統(tǒng)偏差后與其標(biāo)準(zhǔn)值之間的標(biāo)準(zhǔn)差,表示定標(biāo)模型調(diào)整后的準(zhǔn)確度。校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)差按式(2)計(jì)算。

式中;
Yi——驗(yàn)證樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值;
Yi——驗(yàn)證樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值;
N——樣品數(shù);
Bias——系統(tǒng)偏差,即偏差之和除以樣品數(shù),
其中di為驗(yàn)證樣品i的近紅外測(cè)定值標(biāo)準(zhǔn)值的差,即di = yi - yi。

3.8 標(biāo)準(zhǔn)方法
測(cè)定樣品組分含量標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)所采樣的國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
3.9 絕定系數(shù)
近紅外測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值之間相關(guān)系數(shù)的平方,定標(biāo)集以R2表示;驗(yàn)證集用r2表示。決定系數(shù)計(jì)算方法按式(3)進(jìn)行計(jì)算。

式中:
Yi——樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值;
Yi——樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值;
Y ——標(biāo)準(zhǔn)參考值的平均值;
N ——樣品數(shù),定標(biāo)樣品集為nc,驗(yàn)證樣品集為np.
3.10 馬氏距離
表示數(shù)據(jù)的協(xié)方差距離、計(jì)算兩個(gè)未知樣本集的相似度的方法,通常用字母H表示。

式中:
Hi——定標(biāo)集樣品i的馬氏距離;
Ti——定標(biāo)集樣品i的光譜得分;
T——定標(biāo)集nc個(gè)樣品光譜的平均得分矩陣,

M——定標(biāo)集樣品的馬氏矩陣(Mahalanobis矩陣),

T——定標(biāo)集樣品光譜得分矩陣。
3.11 馬氏距離閾值 (H)

式中:

3.12 異常樣品
試樣的馬氏距離(H)大于馬氏距離閾值(HL ),已超出了該定標(biāo)模型的分析能力的樣品。
4 原理
近紅外光譜分析技術(shù)是利用含氫基團(tuán)XH(X=C、N、O)等化學(xué)鍵在780 nm~2526 nm波長(zhǎng)下的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的特征譜圖,用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立肉中近紅外光譜與脂肪含量之間的相關(guān)關(guān)系,建立肉中脂肪定量分析預(yù)測(cè)模型,可以快速、無(wú)損測(cè)定肉中的脂肪含量。
5 儀器設(shè)備
5.1 功能要求
5.1.1 隨機(jī)軟件具有近紅外光譜數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)分析和計(jì)算等功能,能夠建立可靠的定標(biāo)模型。
5.1.2 能報(bào)警異常樣品。
5.2 性能基本要求
近紅外分析儀的測(cè)試結(jié)果必須符合第8章的規(guī)定。
6 試樣制備
按照GB/T 9695.19 規(guī)定的方法進(jìn)行取樣,去除樣品表面的可見(jiàn)脂肪和筋膜等。
7 分析步驟
7.1 儀器準(zhǔn)備
測(cè)定前,按照近紅外分析儀說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行儀器預(yù)熱和自檢測(cè)試。如果測(cè)試結(jié)果不能滿足8.2的要求,應(yīng)停止使用,并通報(bào)儀器供應(yīng)商予以調(diào)整或者維修。
7.2 定標(biāo)模型的建立
7.2.1 樣品集的選擇
參與定標(biāo)的肉樣應(yīng)具有代表性,同一品種的樣品應(yīng)包含不同性別、不同月齡、不同部位,即脂肪含量范圍要涵蓋未來(lái)要分析的樣品特性,創(chuàng)建一個(gè)新的模型,至少需要收集100個(gè)以上的樣品。
7.2.2 光譜數(shù)據(jù)采集
光譜數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,每個(gè)樣品取3點(diǎn),每點(diǎn)掃描3次,定標(biāo)時(shí)取3點(diǎn)掃描的光譜平均值。
7.2.3 預(yù)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法
光譜采集后,按照GB/T 9695.19規(guī)定的方法在每個(gè)樣品的不同位置上取樣,按照GB/T 9695.7規(guī)定的方法測(cè)定每個(gè)樣品的脂肪含量。
7.2.4 定型模型建立
采用建模軟件,優(yōu)化參數(shù),進(jìn)行光譜預(yù)處理。同時(shí),使用改進(jìn)的偏最小二乘法或馬氏距離判別法,利用化學(xué)計(jì)量學(xué)原理建立定標(biāo)模型。定標(biāo)模型的決定系數(shù)、定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差參見(jiàn)附錄A.
7.2.5 定標(biāo)模型驗(yàn)證
使用定標(biāo)樣品集之外的樣品驗(yàn)證定標(biāo)模型的準(zhǔn)確性和重復(fù)性,選擇定標(biāo)集樣品數(shù)量的1/5~1/4 (20份~30份肉樣),應(yīng)用7.2.4建立的模型進(jìn)行檢測(cè),采用7.2.3方法測(cè)定其化學(xué)值,比較無(wú)損檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值之間的偏差和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)偏差(SEP)等參數(shù),脂肪含量的SEP≤1.0。
7.3 試樣的測(cè)定
測(cè)試樣品的溫度應(yīng)控制在定標(biāo)模型規(guī)定的測(cè)試溫度范圍內(nèi)。測(cè)定結(jié)果應(yīng)在近紅外分析儀使用的定標(biāo)模型所覆蓋的成分含量范圍內(nèi)。按照近紅外分析儀說(shuō)明書(shū)的要求,取適量的樣品用近紅外分析儀進(jìn)行測(cè)定,記錄測(cè)定數(shù)據(jù)。根據(jù)試樣近紅外光譜,將其在各波長(zhǎng)點(diǎn)處的吸光度值帶入相應(yīng)的定標(biāo)模型,即可得到相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。每個(gè)樣品各取2點(diǎn),每點(diǎn)附近掃描2次,2次測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差應(yīng)符合8.2的要求,取2次分析結(jié)果的平均值,測(cè)定結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位。對(duì)于儀器報(bào)警的異常測(cè)定結(jié)果,所得數(shù)據(jù)不應(yīng)作為有效測(cè)定數(shù)據(jù)。異常樣品的確認(rèn)和處理按7.4的要求執(zhí)行。
7.4 異常樣品的確認(rèn)和處理
7.4.1 異常樣品的確認(rèn)
形成異常測(cè)定結(jié)果的原因,可能包括樣品脂肪含量超過(guò)了該儀器定標(biāo)模型的范圍、定標(biāo)模型錯(cuò)誤、光譜掃描過(guò)程中樣品發(fā)生了位移、樣品溫度超出定標(biāo)模型規(guī)定的溫度范圍。應(yīng)對(duì)造成測(cè)定結(jié)果異常的原因進(jìn)行分析和排除,再進(jìn)行第二次近紅外測(cè)定予以確定。如仍出現(xiàn)報(bào)警,則確認(rèn)為異常樣品。
7.4.2 異常樣品的處理
發(fā)現(xiàn)異常樣品后,應(yīng)按GB/T 9695.7 規(guī)定的方法對(duì)該樣品的脂肪含量進(jìn)行測(cè)定,并封存樣品。應(yīng)將異常樣品的情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì),以利于定標(biāo)模型的升級(jí)。
8 準(zhǔn)確性和精密度
8.1 準(zhǔn)確性
驗(yàn)證樣品集脂肪含量扣除系統(tǒng)偏差后的測(cè)定值與其標(biāo)準(zhǔn)值之間的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)差(SEP)應(yīng)不大于1.0。
8.2 重復(fù)性
在同一實(shí)驗(yàn)室,由同一操作者使用相同的儀器設(shè)備,按相同測(cè)試方法,通過(guò)重新分樣和重新裝樣,對(duì)同一被測(cè)樣品相互獨(dú)立進(jìn)行測(cè)試,獲得的兩次脂肪含量測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差應(yīng)不大于0.5%。
8.3 再現(xiàn)性
在不同實(shí)驗(yàn)室,由不同操作人員使用同一型號(hào)不同設(shè)備,按相同的測(cè)試方法,對(duì)相同的樣品,獲得的脂肪含量?jī)蓚€(gè)獨(dú)立測(cè)定結(jié)果之間的絕對(duì)差應(yīng)不大于1.0%。
9 測(cè)試報(bào)告
測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括試樣的名稱及編號(hào)、試樣制備方法、試樣測(cè)試溫度、測(cè)定結(jié)果、儀器型號(hào)、定標(biāo)模型相關(guān)信息(名稱、適用濃度范圍、允許溫度范圍)、驗(yàn)證相關(guān)信息(樣品集
濃度范圍、測(cè)試溫度范圍、驗(yàn)證單位及驗(yàn)證時(shí)間)、測(cè)試單位、測(cè)試人及測(cè)試時(shí)間等信息。出現(xiàn)異常樣品時(shí),應(yīng)提供異常樣品類型及處理的有關(guān)信息。測(cè)試報(bào)告還應(yīng)包括本標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的或認(rèn)為是非強(qiáng)制性的,以及可能影響測(cè)定結(jié)果的全部細(xì)節(jié)。
附錄A
?。?資料性附錄)
定標(biāo)模型的決定系數(shù)和定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差
定標(biāo)模型的決定系數(shù)和定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表A.1。
表A.1 定標(biāo)模型的決定系數(shù)和定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差
參數(shù)指標(biāo) | 含量范圍,% | 決定系數(shù)R2 |
定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差SEC |
脂肪含量 | 0.018 ~24.55 | ≥0.90 | ≤1.0 |
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部于2015年5月21日發(fā)布,2015年8月1日實(shí)施。