乳制品质量数据采集的参数优化和数据库构建开题报告

 2023-02-04 21:41:40

1. 研究目的与意义

乳制品是我国人们生活中一种常见的食物，乳制品也因其营养成分丰富受到我国人民群众的广泛认可与喜爱。但从2008的三聚氰胺事件爆发开始，我国进入乳业危机，乳制品质量安全问题开始受到我国群众的重视，与此同时，群众对乳制品质量检测的要求也就更高。虽然我国现有的乳制品检测领域的管控思路是遵循国家标准与产品标准，如GB 19644-2010《食品安全国家标准乳粉》、GB 5413.30-2016《食品安全国家标准乳和乳制品杂质度的测定》等，可以起到控制乳制品质量安全风险的重要作用，但仍旧存在很多问题，如检验得出的大量检测数据的处理问题等。这就需要我们对目前的检测方法进行改进与发展。科学合理的整合乳制品安全检测资源与数据，可以让各种类型的资源得到最大程度的应用，并使其功能充分发挥出来，促进乳制品检测工作的顺利展开。拉曼光谱是一种表征样品分子振动信号的光谱检测技术，具有样品用量少、采集速度快、可无损检测、仪器便携化等优点，近年来在乳制品的研究中得到广泛应用。但拉曼光谱也存在着分析计算过程十分复杂的缺点，为了避免复杂的计算尤其是重复性计算，这就需要我们建立数据库，通过数据库内的信息调用来迅速得到有用信息，检验乳制品的质量。

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2. 文献综述

本文研究内容为乳制品质量数据采集的参数优化与数据库构建研究，我们检验乳制品所用到的方法为拉曼光谱法，其中最关键的在于拉曼光谱所采集的数据以及数据的后期处理。数据的瑕疵将导致判别模型结果的不可靠。因此，我们需要解决乳制品拉曼光谱表征数据的标准化问题以及拉曼光谱的数据库建立，解决检测数据“信息孤岛”的问题。写作提纲：1、摘要；2、研究背景分析；3、本文研究主要内容与拟解决问题；4、选两个品牌的三个品种的乳制品对其运用拉曼光谱法进行质量检验，得到大量的质量数据；5、对得到的数据进行分析与处理；6、对得到的数据进行标准化处理；7、对得到的标准化数据建立数据库。8、分析总结

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3. 设计方案和技术路线

随着拉曼光谱技术的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及和拉曼光谱技术的民用化进程,拉曼光谱技术的应用领域越来越广。但是拉曼光谱的分析计算过程却十分复杂,对于日常的学习和研究,应该尽量避免这样复杂的计算,尤其是重复性计算。这就要用到拉曼光谱数据库,通过测试样品的特征振动峰与数据库中的标准样品比对,匹配成功后就可参考与其类似的标准样品的各种有用信息,这样就可以方便快捷的做出判断,避免了复杂计算。1928年印度物理学家C.V Raman发现了拉曼光谱,并因此获得诺贝尔物理学奖,从此揭开了人类应用拉曼光谱技术的序幕。由于拉曼光谱技术具有信息丰富制样简单等独特的优点，被广泛应用于物理、化学、高分子、生物、地质等各个领域。近几年更是越来越多的被用以乳制品的表征研究，成为乳制品表征分析的热点手段之一。众所周知，美国是世界上食品安全管理最严格的国家，每年投入大量的专项经费在微生物的快速检测技术的研究上。目前发达国家均已建立了本国的拉曼数据库，美国的THERMO FISH公司从拉曼图谱的曲线本身入手，开发出一套通过曲线线型进行查找比对的数据库，虽然其是技术上的一大进步，但仍然存在着精度较低的问题，并且尚未运用到乳制品检验等领域。我国大多数实验室都依赖进口仪器,而其相应的数据库又被一两家国外公司所垄断,这些数据库或者只具有适用于已知样品的文本搜索功能,或是具有曲线判断功能(匹配成功率较低),都存在一定的问题,其性能有待提高。虽然也已有学者开始研究建立我国自己的拉曼数据库，但仍没有专家学者就乳制品质量数据的采集优化问题与数据库构建相结合，所以本文在科研上也不失为一个创新。

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4. 工作计划

研究方法主要采用文献研究法，搜集整理相关的研究资料；比较分析法，比较国内外该领域的研究成果与研究现状，从中找出本论文的突破点和改进点，是课题更佳完善。以传统文献搜索手段为主，辅以网络数据库等手段，开展资料的收集，数据的整理等工作。

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5. 难点与创新点

[1]王海燕, 宋超, 刘军, 等. 基于拉曼光谱- 模式识别方法对奶粉进行真伪鉴别和掺伪分[J].光谱学与光谱分析,2017(1):124-128.

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