书 书 书犐犆犛 １１ ． １２０ ． １０ 犆 １０ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ 珍珠粉鉴别方法 　 近红外光谱法 犐犱犲狀狋犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳狆犲犪狉犾狆狅狑犱犲狉 — 犖犲犪狉犻狀犳狉犪狉犲犱狊狆犲犮狋狉狅狊犮狅狆狔犿犲狋犺狅犱 ２０１７  １０  １４ 发布 ２０１８  ０５  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由全国质量监管重点产品检验方法标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ３７４ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 中国检验检疫科学研究院 、 中检华纳 （ 北京 ） 质量技术中心有限公司 、 中检联盟 （ 北京 ） 质检技术研究院有限公司 、 欧诗漫生物股份有限公司 、 浙江长生鸟珍珠生物科技有限公司 、 海南京润珍珠生物技术股份有限公司 。 本标准主要起草人 ： 席广成 、 白桦 、 李亚辉 、 张轩 、 王菁 、 杨海峰 、 马强 、 张庆 、 尹建军 、 周树立 、 孟杰 、 廖杰 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ 引 　　 言 　　 本文件的发布机构提请注意 ， 声明符合本文件时 ， 可能涉及到第 ７ 章与珍珠粉和贝壳粉的近红外光谱定性鉴别方法 、 珍珠粉掺伪的近红外光谱鉴别方法等相关的专利的使用 。 本文件的发布机构对于该专利的真实性 、 有效性和范围无任何立场 。 该专利持有人已向本文件的发布机构保证 ， 他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下 ， 就专利授权许可进行谈判 。 该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案 。 相关信息可以通过以下联系方式获得 ： 专利权人 ： 中国检验检疫科学研究院地址 ： 北京市朝阳区高碑店北路甲 ３ 号联系人 ： 席广成电子邮件 ： ｘｉｇｕａｎｇｃｈｅｎｇ ＠ ｃａｉｑ．ｇｏｖ．ｃｎ 电话 ： ０１０５３８９７４６１ 请注意除上述专利外 ， 本文件的某些内容仍可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。 Ⅱ 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ 珍珠粉鉴别方法 　 近红外光谱法 １ 　 范围 本标准规定了近红外光谱法鉴别珍珠粉的术语和定义 、 原理 、 仪器与设备 、 样品选择 、 测试分析 、 模 型评价及测试报告 。 本标准适用于淡水珍珠粉的定性鉴别和半定量分析 ， 海水珍珠粉可参考本标准 。 本标准不适用于经过高温加工的珍珠粉和仲裁检验 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ１４６６６ 　 分析化学术语 ＧＢ ／ Ｔ２４８９５ 　 粮油检验 　 近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１４６６６ 和 ＧＢ ／ Ｔ２４８９５ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 珍珠粉 　 狆犲犪狉犾狆狅狑犱犲狉 由珍珠经过机械加工而成的粉末状物质 。 ３ ． ２ 贝壳粉 　 狊犺犲犾犾狆狅狑犱犲狉 由孕育珍珠的珍珠母贝贝壳去除角质层后经机械加工而成的粉状物质 。 ３ ． ３ 相似度匹配值 　 狊犻犿犻犾犪狉犻狋狔犿犪狋犮犺狏犪犾狌犲 通过比较待测样品光谱和珍珠粉光谱在多个特征波段的光谱信息 ， 得到待测样品与珍珠粉的匹配 程度的比较结果 。 ３ ． ４ 判别分析 　 犱犻狊犮狉犻犿犻狀犪狀狋犪狀犪犾狔狊犻狊 使用马氏距离 （ ＭａｈａｌａｎｏｂｉｓＤｉｓｔａｎｃｅ ） 计算待测样品到每个珍珠粉和贝壳粉类别中心的距离并通 过该距离判别待测样品的类别 。 ３ ． ５ 校正集 　 犮犪犾犻犫狉犪狋犻狅狀狊犲狋 具有代表性的 、 基本覆盖相关组成分含量范围的样品近红外光谱集合 。 ３ ． ６ 验证集 　 狏犪犾犻犱犪狋犻狅狀狊犲狋 用于验证模型测定结果准确性和重复性的集合 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ ３ ． ７ 相关系数 　 犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 犚 表示近红外光谱法测定值与标准化学方法测定值的相关性 ： 犚 ＝ １ － ∑ （ ＾犆 犻 － 犆 犻 ） ２ ∑ （ 犆 犻 － 犆 犻 ） ２ 槡 …………………………（ １ ） 　　 式中 ： ＾犆 犻 ——— 样品 犻 近红外光谱法预测值 ； 犆 犻 ——— 样品 犻 标准值 ； 犆 犻 ——— 样品 犻 的平均值 。 ３ ． ８ 预测均方差 　 狉狅狅犿犿犲犪狀狊狇狌犪狉犲犲狉狉狅狉狅犳狆狉犲犱犻犮狋犻狅狀 ； 犚犕犛犈犘 表示验证集各样品近红外光谱测定值与标准化学方法测定值偏差平方的算术平均数的平方根 ： ＲＭＳＥＰ ＝ ∑ （ ＾犆 犻 － 犆 犻 ） ２ 犿 槡 …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： 犿 ——— 验证集样品数 。 ４ 　 原理 利用珍珠粉有机质中  ＣＨ 、  ＮＨ 、  ＯＨ 等化学基团的倍频与合频吸收 ， 采集珍珠粉在近 红外区的特征吸收光谱 ， 用化学计量学方法建立近红外光谱定性和半定量分析模型以鉴别珍珠粉 。 ５ 　 仪器与设备 ５ ． １ 　 近红外光谱仪 ： 傅里叶变换近红外光谱仪 ， 配置积分球固体采样模块 （ ＩｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＳｐｈｅｒｅＭｏｄｕｌｅ ） 或光纤分析模块 （ ＦｉｂｅｒＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌｅ ）， 扫描范围包括 ４０００ｃｍ －１ ～ １００００ｃｍ －１ ， 分辨率优于 ８ｃｍ －１ 。 配置具有近红外光谱采集 、 存储 、 建模分析等功能的近红外光谱软件 。 ５ ． ２ 　 分析天平 ： 精确到 ０．００１ｇ 。 ５ ． ３ 　 玛瑙研钵 。 ６ 　 样品选择 选取目标产地具有代表性的珍珠粉和贝壳粉 ， 收集珍珠粉和贝壳粉至少各 ５０ 个样品 （ 以 ７０ 个 ～ １００ 个样品为宜 ）， 样品粒径宜小于 １０ μ ｍ 。 ７ 　 测试分析 ７ ． １ 　 近红外光谱测定 将珍珠粉 、 贝壳粉和待测样品置于样品池中 ， 使用积分球固体采样模块或光纤分析漫反射模块 ， 扫 描范围 ４０００ｃｍ －１ ～ １００００ｃｍ －１ ， 扫描次数不少于 ６４ 次 ， 采集珍珠粉 、 贝壳粉 、 待测样品近红外光谱 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ ７ ． ２ 　 定性分析模型 ７ ． ２ ． １ 　 相似度匹配分析模型 选择相似度匹配 （ ＳｉｍｉｌａｒｉｔｙＭａｔｃｈ ） 方法建立相似度匹配分析模型 ， 光程类型选择标准正态变量变换 （ ＳｔａｎｄａｒｄＮｏｒｍａｌＶａｒｉａｔｅＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ， ＳＮＶ ） 或多元散射校正 （ ＭｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅＳｃａｔｔｅｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ， ＭＳＣ ）， 导入珍珠粉近红外光谱 （ ７．１ ）， 光谱处理范围选择 ４１００ｃｍ －１ ～ ７５００ｃｍ －１ ， 平滑滤噪选择二阶导数 （ ＳｅｃｏｎｄＤｅｒｉｖａｔｅ ）、 ＮｏｒｒｉｓＤｅｒｉｖａｔｉｖｅＦｉｌｔｅｒ （ ５ ， ５ ）， 设定相似度匹配度阈值 （ ＭａｔｃｈＶａｌｕｅＴｈｒｅｓｈｏｌｄ ） 为 ９０．００ ， 相似度匹配值 ≥ ９０．００ ， 则为通过 （ Ｐａｓｓ ）， 相似度匹配值 ＜ ９０．００ ， 则为不通过 （ Ｆａｉｌ ）。 ７ ． ２ ． ２ 　 判别分析模型 ７ ． ２ ． ２ ． １ 　 校正集和验证集 运用 ＫｅｎｎａｒｄＳｔｏｎｅ 算法按 ７∶３ 的比例分别将珍珠粉近红外光谱 （ ７．１ ） 分为珍珠粉校正集和珍珠粉验证集 ， 将贝壳粉近红外光谱 （ ７．１ ） 分为贝壳粉校正集和贝壳粉验证集 。 ７ ． ２ ． ２ ． ２ 　 判别分析模型 选择判别分析 （ ＤｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔＡｎａｌｙｓｉｓ ） 方法建立判别分析模型 ，“ 珍珠粉 ” 和 “ 贝壳粉 ” 作为类别名 ， 光程类型选择 ＳＮＶ 或 ＭＳＣ ， 导入珍珠粉和贝壳粉近红外光谱 （ ７．１ ）， 光谱处理范围选择 ４１００ｃｍ －１ ～ ７５００ｃｍ －１ ， 平滑滤噪选择二阶导数 （ ＳｅｃｏｎｄＤｅｒｉｖａｔｅ ）、 ＮｏｒｒｉｓＤｅｒｉｖａｔｉｖｅＦｉｌｔｅｒ （ ５ ， ５ ）， 分析待测样品与珍珠粉校正集和贝壳粉校正集之间的马氏距离 ， 若待测样品与珍珠粉校正集之间距离值较小 ， 则判定待测样品为珍珠粉 ； 若待测样品与贝壳粉校正集之间距离值较小 ， 则判定待测样品为贝壳粉 。 以珍珠粉验证集和贝壳粉验证集验证判别分析模型准确性 ， 实例参见 Ａ．３．２ 。 ７ ． ２ ． ３ 　 定性分析 根据相似度匹配分析模型与判别分析模型相结合进行定性分析 ， 具体程序如图 １ 所示 。 图 １ 　 定性分析判定程序图 ３ 犌犅 ／ 犜 ３４４０６ — ２０１７ ７ ． ３ 　 半定量分析模型 ７ ． ３ ． １ 　 校正集和验证集 运用 ＫｅｎｎａｒｄＳｔｏｎｅ 算法选取至少 １０ 组珍珠粉和贝壳粉作为半定量分析校正样品 ， 选取至少 ２ 组珍珠粉和贝壳粉作为半定量分析验证样品 。 采用珍珠粉和贝壳粉相互掺杂的方式模拟掺杂贝壳粉的掺杂珍珠粉 ， 将珍珠粉在掺杂样品中的质量分数定义为珍珠粉纯度 ， 无掺杂贝壳粉的珍珠粉纯度定义为 １００％ ， 贝壳粉纯度定义为 ０％ ， 掺杂珍珠粉的纯度由掺杂比例计算得到