偏最小二乘判别分析

摘要： 为探究传统工艺下(上盐腌制21 d、脱水平衡60 d、发酵产香90~630 d)发酵时间对大河乌猪火腿挥发性风味物质的影响,采用固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)技术结合偏最小二乘-判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)和相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)分析发酵90、150、210、270、450、630 d 6个时期的挥发性风味物质。结果表明,6个发酵期共鉴定到135种挥发性风味成分,包括醛、醇、酸、烃、酮、酯及其他类化合物,其中醛类相对含量最为丰富;4个发酵期(210、270、450、630 d)挥发性风味物质组成相似,说明发酵至210 d时主体风味化合物已经形成;发酵过程中关键风味物质有己醛、庚醛、辛醛、壬醛、2-辛烯醛等17种。发酵时间对火腿挥发性风味物质的形成有一定的影响,且大河乌猪火腿的加工期可定为10~12个月,为大河乌猪火腿挥发性风味物质形成机理的研究提供理论依据。

摘要： 为探讨稳定同位素与矿物元素在葡萄产地鉴别上的可行性,本研究分别从浦江、浙江其他产地(慈溪、温岭)、上海和安徽4个不同产地采集代表性葡萄样品;通过稳定同位素比率质谱(EA-IRMS)元素分析仪和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定其同位素比率与矿物质元素含量,结合化学计量学统计工具对浦江葡萄开展原产地判别研究。结果表明,浦江葡萄中的δ^(13)C、δ^(2)H和δ^(18)O与安徽葡萄呈显著差异,与浙江其他产地和上海葡萄均无显著差异。此外,除了Al、Na、Mo、V、Sr Cd、Ni、Cu、Zn、Rb、Fe、Ga、Co、Cs、Ca这15个矿物元素外,其余矿物元素在各产地中均呈现显著差异。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果表明,测试集中浦江葡萄产地判别的准确率达到100%,总体判别的准确率达到75%。本研究结果为小尺度浦江葡萄产地溯源判别提供了参考方法和研究思路。

摘要： 为研究不同炸制时间对花椒调味油(fried hancheng pepper oil,HPO)香气的影响,以韩城大红袍花椒为原材料,菜籽油为载体油脂,在130°C条件下分别炸制5、15、25 min和35 min制得花椒调味油,采用描述性感官分析(descriptive sensory analysis,DSA)、电子鼻和气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术对比分析4个HPO样品的挥发性成分差异,并结合多元统计分析探究4个花椒调味油之间的标志性差异物。DSA和电子鼻结果表明4个HPO之间差异显著,其中HPO2表现出最强的草药味、柠檬香和松木香,脂肪香和青香适中,有很弱的焦糊味;经GC-IMS共分离鉴定出46种化合物,包括醛类19种、萜烯类15种、醇类8种、酯类3种和酮类化合物1种;随着炸制时间的延长,4个花椒调味油中的挥发性化合物种类相似,但峰值强度存在显著差异,其中醛类包括己醛、庚醛、(E)-2-庚醛等的含量呈上升趋势,α-萜品烯、水芹烯、4-萜烯醇、3-甲基丁酸乙酯和乙缩醛等的含量呈先上升后下降趋势,醇类、酯类的含量随炸制时间的延长先下降后上升,萜烯类化合物含量变化不大。主成分分析将HPO1、HPO2归为1组,HPO3、HPO4归为另1组,与电子鼻中线性判别分析的结果一致;通过偏最小二乘判别分析发现柠檬烯、α-水芹烯、乙缩醛、α-松油烯、3-甲基丁酸乙酯等物质是HPO2(15 min)的特征香气物质,并且筛选出20种标志性差异物,包括芳樟醇、β-蒎烯、α-蒎烯、柠檬烯、α-水芹烯、己醛、庚醛、(E)-2-己醛等。

摘要： 以宁夏盐池滩羊肉为研究对象,使用电子鼻对烤羊肉掺假烤鸭肉样品进行区分,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术测定烤羊肉掺假烤鸭肉样品挥发性成分,并结合化学计量学方法进行分析。结果表明在5个掺假样品中共检测出53种挥发性成分,其中检测出醇类12种、醛类15种、酸类3种、酯类2种、酮类8种、烷烃类8种、杂环类1种、其他物质4种。在整体气味感知上,主成分分析可对掺假烤羊肉样品的电子鼻数据进行有效区分,且能够客观反映出样品中挥发性成分的种类差异主要是醇类。采用偏最小二乘判别分析在5个掺假样品中寻找出5种特征挥发性物质,分别为1-辛醇、1-戊醇、己醛、乙酸、十二烷。这5种物质可为烤羊肉掺假烤鸭肉样品的掺假比例研究提供一定的理论依据。

摘要： 重金属污染已经成为影响农作物生长的重要环境因素,而铜是我国农业三大重金属污染物之一。农作物受到铜胁迫后,生长发育会受到极大的影响,如何实现对农作物铜胁迫的检测对于农业生产有着极大的意义。传统检测农作物铜胁迫的方法存在分析时间长、准确性不高、易对农作物造成损害等问题。本文提出一种基于高光谱成像技术的农作物铜胁迫的快速检测方法,将健康的菜心幼苗分为5组,每组8株,分别用CuSO_(4)浓度为0.08(正常浓度)、8、16、24、32 mg/L的5种霍格兰营养液进行培育,在培育后的第1、3、5、7 d进行高光谱图像采集。对光谱数据分别进行一阶微分(FD)、多元散射校正(MSC)与标准正态变换(SNV)预处理,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)与支持向量机(SVM)进行建模分析。实验结果表明:对4 d总样品进行建模分析,SVM模型效果更好,检测准确率可达86.11%;单独对每天采集的样品分别进行建模分析,PLS-DA的稳定性更好,平均检测准确率可达95%,在农作物受到铜胁迫1 d之后便可达到较好的检测效果。以上结果表明应用高光谱成像技术实现农作物铜胁迫快速检测是可行的,这对于我国精准农业领域的发展具有一定的参考价值。

摘要： 目的考察市售木瓜药材主流商品质量,为木瓜药材商品规格等级标准的建立奠定基础。方法收集三大主流产区的木瓜样品38批,采用HPLC特征图谱表征其化学成分,运用SPSS软件整体分析特征图谱相似度数据,采用偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)特征图谱统计分析,并用正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)对宣木瓜和资丘木瓜进行化学成分差异性分析。结果所建立的木瓜药材特征图谱共有12个共有峰,指认了白桦酸、齐墩果酸、熊果酸、科罗索酸和乙酰熊果酸5个共有峰;直观分析显示宣木瓜和资丘木瓜的特征峰有较大差异,该方法可以有效鉴别宣木瓜和资丘木瓜;特征图谱PLS-DA结果表明不同批次川木瓜存在较大差异,宣木瓜与资丘木瓜之间有显著差异;宣木瓜和资丘木瓜特征图谱OPLS-DA结果表明,二者差异成分峰有峰8(齐墩果酸)、峰9(熊果酸)、峰11、峰3、峰1和峰6(白桦酸)。结论3个产区木瓜药材化学成分存在显著差异,其中川木瓜品质较差,初步判定宣木瓜优于资丘木瓜。

摘要： 为实现不同品牌酱香型白酒的快速分类和鉴别,以4个不同品牌(仙谭、羽丰、普照、红军杯)的酱香型白酒为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱法测定了52个白酒样品中的16种元素含量。通过对结果进行z-score标准化,消除各元素间量纲差异,再对其进行主成分分析、聚类分析及偏最小二乘判别分析。结果表明,不同品牌的酱香型白酒间16种无机元素的含量呈显著正相关;聚类分析、主成分分析和偏最小二乘判别能将4个品牌的酒样进行有效区分,其中偏最小二乘判别分析的区分度最好。利用偏最小二乘判别分析结合重要性因子建立验证模型,发现Na、Ca、Al、K等是造成不同品牌酱香型白酒差异性的主要无机元素,所建立的模型能将验证酒样与实验酒样很好地按照品牌归类。综上所述,利用无机元素含量之间的差异及结合适当的化学计量学手段可以快速、准确地对酱香型白酒样品的品牌进行区分和鉴别,为白酒的溯源及真实性鉴定提供理论支撑。

摘要： 以17种不同产地红花椒为原料,油炸法制取花椒油,采用感官评价和高效液相色谱法测定花椒油麻感强度的时间动态曲线和呈麻物质含量及组成,进一步采用偏最小二乘判别分析及系统聚类分析研究不同产区花椒油的麻感特征及差异。结果表明:不同产区花椒油的麻感特征及呈麻物质组成差异显著(P<0.05),甘肃伏椒、棉椒及四川茂县、汶川的花椒油样品聚为1类,四川南椒的花椒油样品聚为1类,陕西、山西、河北大红袍聚为1类,山东莱芜大、小颗粒未知品种花椒制取的花椒油聚为1类。相关研究旨在为花椒油麻感风味数据库提供基础理论支持,为市售花椒油依据麻感特征产地溯源提供基础数据参考。

摘要： 目的:考察宁夏富硒大米与普通大米间的元素差异,并分析评价其理化品质。方法:以宁夏当地25份不同品牌大米样品为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定两种大米样品的26种矿物元素,并对这些元素进行多元统计分析。结果:通过含量差异分析可对富硒大米品质进行判别,同时发现富硒大米富含Ca、Sn、K、Mg 4种元素。对其他品质指标进行分析,发现富硒大米不完善粒低、黄粒米低、垩白低,整精米率高、直链淀粉高、食味值高、新鲜度评分值高,硬度、弹性及胶着度适宜,适口性优良,外观品质和食用品质都较高。结论:宁夏富硒大米具有较高的营养价值和食味品质,可以通过元素含量差异判别富硒大米。

摘要： 为了实现四川不同产区浓香型原酒的快速鉴别和分类,以3个不同产区的浓香型原酒为试验对象,采用气相色谱法对样品的共有挥发性风味组分进行了精准定量研究,并结合聚类分析(HCA),主成分分析(PCA)及偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等化学计量学手段对不同产区浓香型原酒进行了识别和分类。结果表明:不同产地的浓香型原酒间部分风味物质的含量存在显著差异(P<0.05);聚类分析,主成分分析和偏最小二乘判别分析均能将三个产区的酒样进行有效聚类和区分;利用PLS-DA判别分析模型,预测结果准确率达到100%。综上所述,结合化学计量分析手段,并利用挥发性风味组分含量差异性可快速、准确的对四川不同产区浓香型原酒酒样产区进行区分和鉴别,旨在为四川浓香型原酒的溯源及识别及提供一定理论支撑。

摘要： 采集72个来自2类不同风格特征香料的热脱附-气质联用指纹图谱,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA),建立2类不同风格特征香料的类模型.使用26个验证样品对类模型进行验证,(在P＞0.05的条件下),结果表明,验证样品均获得了正确的分类,类模型判别效果良好;同时,通过因子载荷矩阵分析,计算各化学组分对2类香料分类的贡献率,表征2类香料化学组分的差异,结果令人满意.

摘要： 乳制品的质量安全问题受到广泛的关注.为快速、准确判定乳制品污染源,利用傅里叶变换近红外光谱技术采集被阪崎肠杆菌、金葡萄球菌、大肠杆菌三种致病菌污染的牛奶样品的近红外透射光谱(NP),使用一阶求导(FD),标准正态变量变换(SNV),多元散射校正(MSC)对光谱进行预处理,结合偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)对三种细菌判别的可行性进行探究.研究表明,利用FD与SNV预处理方法得到PLS-DA模型判别结果均比NP差,而利用MSC预处理后准确率与NP一致达到了100％,且预测集相关系数(Rp)比NP高,预测均方根误差(RMSEP)更小,表明模型在经过MSC预处理后预测性能更理想.阐明利用FT-NIR技术结合化学计量学方法经过合适预处理方法后能有效用于乳制品中微生物类别的鉴别.

摘要： 提出利用高光谱图像技术识别霉烂板栗。试验以湖北罗田、广西等3 个地区的油栗为研究对象，采集板栗在400-1000nm 范围内的高光谱图像，提取其光谱信息，采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）建立霉烂板栗识别模型，并比较了多元散射校正、均值中心化、二阶导数+SG 平滑、一阶导数等不同预处理方法对模型结果的影响。结果表明，经二阶导数+SG 平滑预处理之后的光谱数据所建模型的识别效果最佳，预测集总体识别率达到86.7%。研究表明，利用高光谱图像技术识别霉烂板栗是可行的，可为下一步采用高光谱图像技术检测板栗的综合品质提供技术参数。

摘要： 偏最小二乘判别分析(PLS-DA)是代谢组学中常用的多元分析方法,利用PLS-DA建立多变量模型常涉及差异变量的筛选.通过变量筛选剔除数据中的非信息噪声变量,简化模型复杂程度,提升模型性能.由于高维组学数据变量和观测数不均衡的特点,当变量数远大于观测数时,变量筛选出现偶然相关,可能使无差异的研究对象间产生差异,交叉验证建立及选择PLS-DA模型往往会给出与真实情况不符的显著结果;随变量数与样本数比值增大,特征筛选过程对于偶然相关的敏感性也增加.本文通过模拟数据和真实数据,在无外部验证集时,评价PLS-DA变量筛选中的偶然相关效应,检查变量筛选前后模型的优化是否由偶然相关导致,以确定不同组别研究对象间是否存在真实差异.

摘要： 本发明公开了基于最小二乘判别分析距离学习的行人重识别方法，包括步骤：从两个监控摄像机中收集行人图像，进行归一化处理，提取视觉特征，组成训练样本集；对训练样本集进行目标点判别分析，计算出子空间投影矩阵，进行低维空间投影，计算每个行人的样本均值，得到低维目标点；对原始样本点采用线性回归的方法与相应的低维目标点进行逼近，得到代价函数；通过最小二乘的方法求解线性回归问题，得到投影矩阵，该投影矩阵与其转置的乘积得到马氏距离矩阵；根据马氏距离矩阵计算待查询行人与目标行人数据集特征向量的距离，得到候选查询图像，完成行人重识别任务。本发明能够提高行人重识别的准确性，提高了视频监控分析的工作效率。

摘要： 本申请公开了白酒判别技术领域中的一种基于偏最小二乘法判别酱香型白酒酿造工艺的方法，包括对已知工艺的酱香型白酒进行红外光谱分析，根据不同酿造工艺下酱香型白酒的差异，对每一酿造工艺设定一个虚拟值，并设定每种工艺判定的区间范围，再经过数据处理后得到判定模型，对未知样品进行处理与实验，预测得出数值，根据预测值落入的区间范围，得到其酿造工艺。本发明可区分正宗大曲酱香与非正宗大曲酱香酒，判别正确率达92％，且辨别仅需要10min，时间短，成本低，便于推广应用。

摘要： 本发明公开了基于最小二乘判别分析距离学习的行人重识别方法，包括步骤：从两个监控摄像机中收集行人图像，进行归一化处理，提取视觉特征，组成训练样本集；对训练样本集进行目标点判别分析，计算出子空间投影矩阵，进行低维空间投影，计算每个行人的样本均值，得到低维目标点；对原始样本点采用线性回归的方法与相应的低维目标点进行逼近，得到代价函数；通过最小二乘的方法求解线性回归问题，得到投影矩阵，该投影矩阵与其转置的乘积得到马氏距离矩阵；根据马氏距离矩阵计算待查询行人与目标行人数据集特征向量的距离，得到候选查询图像，完成行人重识别任务。本发明能够提高行人重识别的准确性，提高了视频监控分析的工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于偏最小二乘判别分析模型的茶叶等级判别方法，该方法直接构建茶叶样本的响应信号向量与茶叶样本的设定标签之间潜在变量从1到20的20个PLS‑DA模型，采用得到的20个PLS‑DA模型分别对每个茶叶样本进行预测并使用预测结果构建茶叶样本的排序差异总和矩阵，然后基于茶叶样本的排序差异总和矩阵构建得到每个茶叶样本的排序差异总和标准参考序列向量以及构建包含20行1列索引值的第一索引值矩阵后，调整排序差异总和矩阵中各行数据的行数构建得到第二索引值矩阵，最后通过计算绝对差值之和确定茶叶样本等级；优点是判别过程简单，且判别精度较高。

摘要： 本发明提供了一种基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法，所述鉴定方法包括以下步骤：步骤S1、使用R语言搭建基于shiny框架的web界面；步骤S2、利用Savitzky‑Golay平滑方法计算二阶导数光谱；步骤S3、利用正交信号校正法算法计算并去除与类别标签无关的红外光谱正交分量；步骤S4、使用偏最小二乘方法对去除正交分量的红外光谱数据进行判别分析；步骤S5、通过预测得分完成对预测样本的得分预测，根据判定分类的参数阈值实现待预测的植物油样本的分类判定分析；本发明能够实现基于植物油及其不皂化物红外光谱，从而进行植物油鉴定。

摘要： 本发明公开了一种基于HPLC‑ELSD和偏最小二乘判别分析法的蜂蜜掺假检测方法，属于食品检测技术领域。本发明方法包括简单的样品预处理，采用亲水作用色谱分离‑蒸发光散射检测(HILIC‑ELSD)的方法分析纯真蜂蜜和掺有果葡糖浆或麦芽糖浆的蜂蜜样品中低聚糖及其异构体组分，并利用纯真蜂蜜和掺假蜂蜜的低聚糖组分指纹图谱的差异，通过偏最小二乘判别分析法进行数据处理进而实现掺假鉴别。本方法能成功的鉴别出果葡糖浆掺入量在10％以上、麦芽糖浆掺入量为5％以上的掺假蜂蜜样品。该方法对于C4植物源糖浆或C3植物源糖浆的掺假蜂蜜均能有效鉴别，所用分析仪器较普及，便于推广应用。

摘要： 本发明公开了一种基于偏最小二乘判别分析模型的茶叶等级判别方法，该方法直接构建茶叶样本的响应信号向量与茶叶样本的设定标签之间潜在变量从1到20的20个PLS‑DA模型，采用得到的20个PLS‑DA模型分别对每个茶叶样本进行预测并使用预测结果构建茶叶样本的排序差异总和矩阵，然后基于茶叶样本的排序差异总和矩阵构建得到每个茶叶样本的排序差异总和标准参考序列向量以及构建包含20行1列索引值的第一索引值矩阵后，调整排序差异总和矩阵中各行数据的行数构建得到第二索引值矩阵，最后通过计算绝对差值之和确定茶叶样本等级；优点是判别过程简单，且判别精度较高。

摘要： 本发明提供了一种基于R语言、正交偏最小二乘判别分析的植物油鉴定方法，所述鉴定方法包括以下步骤：步骤S1、使用R语言搭建基于shiny框架的web界面；步骤S2、利用Savitzky‑Golay平滑方法计算二阶导数光谱；步骤S3、利用正交信号校正法算法计算并去除与类别标签无关的红外光谱正交分量；步骤S4、使用偏最小二乘方法对去除正交分量的红外光谱数据进行判别分析；步骤S5、通过预测得分完成对预测样本的得分预测，根据判定分类的参数阈值实现待预测的植物油样本的分类判定分析；本发明能够实现基于植物油及其不皂化物红外光谱，从而进行植物油鉴定。

摘要： 本发明公开了一种基于HPLC‑ELSD和偏最小二乘判别分析法的蜂蜜掺假检测方法，属于食品检测技术领域。本发明方法包括简单的样品预处理，采用亲水作用色谱分离‑蒸发光散射检测(HILIC‑ELSD)的方法分析纯真蜂蜜和掺有果葡糖浆或麦芽糖浆的蜂蜜样品中低聚糖及其异构体组分，并利用纯真蜂蜜和掺假蜂蜜的低聚糖组分指纹图谱的差异，通过偏最小二乘判别分析法进行数据处理进而实现掺假鉴别。本方法能成功的鉴别出果葡糖浆掺入量在10％以上、麦芽糖浆掺入量为5％以上的掺假蜂蜜样品。该方法对于C4植物源糖浆或C3植物源糖浆的掺假蜂蜜均能有效鉴别，所用分析仪器较普及，便于推广应用。

摘要： 本发明是一种基于联合区间偏最小二乘判别分析的苹果分级方法，其包括以下步骤：（1）苹果样本近红外光谱采集；（2）苹果的近红外光谱预处理；（3）用联合区间偏最小二乘判别分析进行红富士苹果的分级。本发明解决了偏最小二乘判别分析在建模过程容易受到光谱中的噪声信息以及冗余信息的干扰的问题。本发明具有检测速度快，分级准确率高，分级效率高，对苹果不造成损坏等优点，可为苹果的分级提供可靠的技术保障。