1. 研究目的与意义
食品作为大众民生类消费产品，质量问题不容忽视。人们健康意识随着社会进步以及生活水平的提高在不断增强，从而社会民众越来越关注食品安全以及营养价值。食品的质量安全不仅与国民的健康密切相关，而且影响到国民的个人利益。近年来，食品安全、食品质量等关键词一直处于百度搜索指数的较高排名，居高不下。人民对于食品质量安全等问题始终高度重视，众多鲜明的数字直观明显的表明了公众对于食品安全问题的关注以及对食品安全保障的期待。在食品安全问题中，公众对于乳制品安全的关注非常突出。其中，牛奶和羊奶是乳制品中经常被消费者提及的乳制品种，羊奶富含丰富的矿物质和蛋白质，其中钙、磷含量很高；同时富含维生素A、B，能够帮助保护视力以及恢复视力，且易于人体吸收。牛奶中含有丰富的蛋白质、矿物质、维生、乳糖素等，牛奶中的各个营养成分对于预防慢性疾病都有一定的功效，如蛋白质可以清楚过量的钠，防止高血压和动脉硬化的发生；乳糖可以促进钙、铁、锌的吸收，促进肠内乳酸菌的繁殖，平衡人体的微生态。
近年来，食品质量事件时有报道，问题食品严重威胁着消费者的身体健康，但难以快速发现。因此一种可靠性高、适用范围广且工作量少的技术很有必要应用于研究使用。食品质量判别目的即在于实现准确、高效、快速、客观的识别问题食品，破解监管难题。谱图数据是实现食品质量判别的重要信息基础，但受限于谱图维度分析单一、谱图系统解析机制不明晰等，造成传统谱图数据模式分析易失真、失效，成为制约食品质量智能判别的瓶颈问题。因此，本项目聚焦谱图数据多元分析视角下的质量判别新技术研究，以乳制品为例，拟通过系统研究针对乳制品体系的基于物质协同/拮抗作用机制的多维谱图构建与物质信息解析，以此为基础建立度量变换、先验知识特征提取、动静态数据融合、贝叶斯统计推断等方法，明晰判别规律，建立领域导向的质量智能判别模型。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
多维谱图数据的获取研究是保证数据源可靠性、稳定性、快速性的基础工作， 主要包括 4 个方面：
3. 国内外研究现状
传统的光谱学分析方法是平面光谱图，该种光谱图是由表示某种变化特征参量的横坐标（一般为波长、波数等）以及表示体系中相应于此变化特征参量的某种光谱学性质（如发光强度、吸光度、透过率等）组成。但是传统的平面光谱图有其不可忽视的局限性，如在多个因素同时作用于样品或者多个因素之间存在相互关系时平面光谱图难以直接清晰的表达出其中的复杂关系。而在这样的需求存在下，二维相关光谱学的技术应运而生，恰好弥补了传统光谱学的不足，该技术能够涉及到多个因素同时作用以及各因素之间的相互关系，促进了光谱学的发展。
二维相关光谱技术最早起源于核磁共振领域，并在该领域得到了长远发展，但遗憾的是该项技术未能在其他分析光谱领域得到拓展，比如拉曼、红外、紫外以及荧光光谱等。直到1986年由Noda等人首次提出二维红外相关光谱的概念，又于1993年提出了广义二维相关光谱的概念，让二维相关光谱技术能够在其他领域得到发展。
二维相关光谱技术是一种可靠度高、实用且灵敏度高的光谱分析方法，即使是外部微扰引起的光谱细微变化都能准确地捕捉到。二维相关光谱根据光谱峰的相关性来解析分子内及分子之间的相关关系和相互作用。二维相关光谱中小峰和重叠峰能够被识别出来，因此光谱的分辨率被提高；二维相关光谱根据谱峰的相关关系能够分析出谱峰信息的来源，提高了光谱归属解释的能力。国外对于二维相关光谱研究的焦点在于二维相关光谱技术本身以及改进方法；国内主要聚焦于对聚合物的研究，如二位傅里叶变换红外相关光谱技术等。自二维相关光谱出现至现在短短十几年间，二维相关光谱技术发展迅速。如今国际上已经有关于二维相关光谱的国际会议。
4. 计划与进度安排
1、绪论，包括研究背景及意义，研究现状，研究思路与创新点；
2、拉曼光谱分析技术，介绍了拉曼光谱的原理，涵盖了拉曼光谱的谱线组成以及谱线特征；
3、多维光谱理论的应用，包括多维光谱的发展历程，广义二维相关技术理论，其中着重介绍了多维光谱的读谱规则以及谱图性质，该部分与后面数据分析有着紧密的关系；
5. 参考文献
[1]王田子,郑丽敏,田立军等.近红外在乳及乳制品质量检测中的研究进展[J].光谱学与光谱分析,2010,30(12):3208-3212.DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2010)12-3208-05.
[2]李梦茜,谢漫丽,张仁文等.中国乳制品质量安全现状、问题及对策[J].大众科技，2018，20(4):90-92.DOI:10.3969/j.issn.1008-1151.2018.04.033.
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