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桑椹汁中胭脂红的表面增强拉曼光谱检测研究
摘要 为实现桑椹汁中合成色素胭脂红的精准快速检测,基于表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman
spectroscopy,SERS)技术,结合金溶胶增强基底构建检测体系,系统优化关键检测参数与定量建模策略。通过单因素实验考察促凝剂种类、组分混合体积比及结合时间,确定0.1 mol/L MgSO4为最优促凝剂,且当50 mg/L胭脂红、金溶胶、0.1 mol/L MgSO4按体积比1∶2∶1混合,结合时间为10 min时,体系SERS的信号强度与重复性最佳。对桑椹汁中胭脂红的SERS光谱进行解析,以1 365 cm-1、1 441 cm-1、1 561 cm-1为特征峰,实现胭脂红的特异性识别。进一步对比多元散射校正(multiplicative scatter
correction,MSC)、萨维茨基-戈雷(Savitzky-Golay,SG)等预处理方法与偏最小二乘回归(partial least squares
regression,PLSR)、支持向量机(support vector machine,SVM)、长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)等建模算法的适配性。结果表明,SG预处理与SVM算法的组合模型性能最优,训练集决定系数(R2)为0.994,均方根误差(RMSE)仅为0.004 mg/L;测试集R2为0.879,RMSE为0.051 mg/L,其模型性能显著优于MSC-PLSR模型和LSTM模型。本研究可有效解决桑椹汁中复杂基质的干扰问题,实现胭脂红的高灵敏定量检测,并为食品中合成色素的合规性监管提供可靠技术支撑。