基于ATR-MIR光谱与化学计量学的乳清蛋白浓缩粉掺假定性定量检测可行性研究

《Journal of Food Composition and Analysis》：Feasibility of ATR-MIR spectroscopy to detect and to quantify adulterants in whey protein concentrate powder

本综述创新性地将衰减全反射-中红外（ATR-MIR）光谱与数据驱动的软独立建模分类分析（DD-SIMCA）和偏最小二乘（PLS）回归相结合，建立了乳清蛋白浓缩粉（WPC）中植物源掺假物的快速检测体系。研究通过优化光谱预处理方法，构建的一类别模型实现了100%的定性识别精度，并系统评估了全局与局部定量模型的稳健性，为食品真实性认证提供了绿色高效的分析方案。

　　

光谱特征与预处理

图1展示了对比性ATR-MIR光谱，包括：(a)实验样本的平均光谱及其分布轮廓，(b)多种纯物质的参考光谱。在3700–2800 cm^?1和1700–650 cm^?1区域可见显著峰/带，主要归属于碳水化合物和蛋白质。其中，以3275 cm^?1为中心的宽谱带可归因于O–H与N–H伸缩振动的叠加，而2925和2850 cm^?1处的谱带则源于碳氢键的对称与不对称伸缩振动。

结论

当前，乳清蛋白浓缩粉因视觉相似性极易受植物基替代物掺假。本研究创新性地整合类别建模（DD-SIMCA）与定量校准，实现了掺假物的定性筛查与定量分析：可疑样本首先通过一类别模型识别，再通过全局/局部回归模型进行精确定量。所开发的化学计量学模型计算复杂度低，适用于现场快速检测需求。研究结果表明，掺假物与被掺假样本的相似度以及校准集的覆盖范围均是模型性能的重要影响因素。

未引用文献

（Chen等，2025；Dos Santos等，2023；Rodionova等，2014）

作者贡献声明

陈茂先： 数据调查。陈慧： 文稿审阅与验证。林赞： 验证与资源支持。谭超： 原创撰稿、经费获取与概念设计。程斌： 实验调查与数据整理。

利益冲突声明

作者声明本文内容无相关利益冲突。

致谢

本研究得到宜宾学院科研基金（2023YY07, 25HXXCHXB002, 25HXXCHXB006, 25HXXCH00017）资助。

利益冲突

作者声明本文发表无利益冲突。