Классификация шоколада на основе анализа методом главных компонент предобработанных спектров пропускания терагерцового диапазона

Продемонстрирована эффективность классификации образцов шоколада по типу и производителю методом “спектрального отпечатка” с использованием спектров пропускания в терагерцовом частотном диапазоне. С целью устранения негативного влияния шума и эффекта Фабри—Перо методом адаптивных итеративно взвешенных наименьших квадратов со штрафом по спектрам определены их базовые линии. Классификация проведена путем построения маломерного пространства главных компонент базовых линий и применения методов кластерного анализа в этом пространстве. Точность и полнота классификации образцов шоколада методами k-среднего, построения классификационного дерева и иерархического кластерного анализа составили 0.85 и 0.83, 0.91 и 0.90, 0.94 и 0.93 соответственно. Для случаев, когда проведение попарной классификации наиболее проблематично, успешно применен метод опорных векторов.

1. C. McVey, C. T. Elliott, A. Cannavan, S. D. Kelly, A. Petchkongkaew, S. A. Haughey. Trends Food Sci. Technol. B, 118 (2021) 777—790

2. A. Arroyo-Cerezo, A. M. Jimenez-Carvelo, A. González-Casado, A. Koidis, L. Cuadros-Rodríguez. LWT – Food Sci. Technol., 149 (2021) 111822(1—8)

3. H. N. Moghaddam, Z. Tamiji, M. A. Lakeh, M. R. Khoshayand, M. H. Mahmoodi. J. Food Comp. Anal., 107 (2022) 104343

4. X. Sun, D. Cui, Y. Shen, W. Li, J. Wang. Infrared Phys. Technol., 121 (2022) 104018

5. I. Magnus, M. Virte, H. Thienpont, L. Smeesters. Food Control, 130 (2021) 108342(1—10)

6. А. М. Гончаренко, Г. В. Синицын, А. В. Ляхнович, В. Л. Малевич. Сб. науч. тр., IV Конгресс физиков Беларуси, 24—26 апреля, Минск (2013) 82—83

7. R. Fastampa, L. Pilozzi, M. Missori. Phys. Rev. A, 95 (2017) 063831(1—6)

8. J. Oblitas, J. Ruiz. Proceedings, 70, N 1 (2021) 109(1—6), doi: 10.3390/foods_2020-08029

9. S. Weiller, T. Tanabe, Y. Oyama. World J. Eng. Technol., 6 (2018) 268—274

10. R. Ríos-Reina, J. M. Camiña, R. M. Callejón, S. M. Azcarate. Trends Anal. Chem., 134 (2021) 116121(1—21)

11. K. H. Esbensen, P. Geladi. In: Comprehensive Chemometrics, Eds. S. Brown, R. Tauler, B. Walczak, Elsevier (2009) 211—226

12. Z. M. Zhang, S. Chen, Y. Z. Liang. Analyst, 135, N 5 (2010) 1138—1146

13. P. Govender, V. Sivakumar. Atm. Poll. Res., 11 (2020) 40—56

14. J. Huang, J. Liu, K. Wang, Z. Yang, X. Liu. Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 198 (2018) 198—203

15. K. Herberger. In: Medical Applications of Mass Spectrometry, Eds. K. Vékey, A. Telekes, A. Vertes, Elsevier (2008) 141—169

16. T. W. Liao. Pattern Recognition, 38 (2005) 1857—1874

17. Y. Xu, S. Zomer, R. G. Brereton. Critical Rev. Anal. Chem., 36 (2006) 177—188