- 中国食品发酵工业研究院王健博士团队
王健,博士毕业于日本新潟大学大学院自然科学研究科,现任中国食品发酵工业研究院业务开发室副主任,高级工程师。致力于食品(农产食品)质量与安全快速无损检测技术等相关研究工作,曾主持与参加研究项目20余项,先后获得省部级奖3项;现已出版专著1部,合作译著一部,国内外专业期刊上发表学术论文51篇,其中SCI源刊论文8篇;多次在国际学术交流会议做学术报告并承担会议主持工作。
课题组的主要研究方向:近红外光谱分析技术在食品(农产食品)质量快速无损检测和企业生产监督方面的研究与应用。
目前,课题组主要成员有8名,现有博士1名,硕士3名,在读硕士研究生2名,本科生2名;王健博士带领课题组成员主要从事近红外光谱分析方法、化学计量学算法的探索,以及企业实际生产中近红外光谱技术的应用研发,先后主持或参与过多项近红外光谱研究项目,包括科技部院所专项,中国食品发酵工业研究院博士基金专项,以及多项企业合作项目。
王健博士现任中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事,中国食品科学技术学会儿童食品分会理事,中国焙烤食品糖制品工业协会会员,日本近红外学会正会员,日本农业施设学会正会员。在农产食品、工业配方食品、肉类及海产品、食品包装安全等方面进行了深入研究,并且与宁夏大学、日本新津園芸株式会社、日本明治乳业、朝日啤酒、東和食品株式会社等合作,将研究成果应用到实践生产中取得了较好的研究成果。
- 酒类发酵过程快速监控技术
本课题组针对近红外可以同时把控多项指标,效率极高的特点,利用PLS建立分析模型, CARS、间隔偏最小二乘变量选择法(iPLS)和无信息变量消除法(UVE)以及连续投影算法(SPA)等方法实现光谱特征波段选择,并利用多元散射校正(MSC)、导数以及标准正态变量变换(SNV)等预处理方法进行模型优化,构建了酒类发酵过程各环节主要指标快速检测体系。分别对白酒、黄酒、啤酒以及葡萄酒的原辅料进行质量控制,并对白酒酿造过程出、入池酒醅的水分、淀粉、酸度和酒精度等关键指标,以及黄酒的非糖固形物、酒精度、总酸和氨基酸态氮等指标进行快速检测,实现其发酵过程以及终端产品进行质量控制,帮助生产企业及时发现风险,全面准确监控酒类生产过程质量安全。
参考文献:
[熊雅婷,李宗朋,王健*,张英,王淑军,尹建军,宋全厚.光谱学与光谱分析.2015,已录用]
[熊雅婷,李宗朋,王健*,张英,冯斯雯,陈峰,宋全厚.食品与发酵工业.2015,41(3):185-190]
- 近红外食品掺假鉴别技术
本课题组针对市场上沙棘籽油质量参差不齐的情况,结合近红外光谱技术研究沙棘籽油快速鉴伪的方法。结合簇类独立软模式法(SIMCA)、偏最小二乘判别法(PLS-DA)、支持向量机法(SVM) 3 种化学计量学方法分别建立这3类油的判别模型,并对模型进行验证。结果表明,3种建模方法建立的模型基本都能区分沙棘籽油、其他植物油、掺假沙棘籽油,SIMCA的识别正确率在94%以上,PLS-DA的识别正确率在97% 以上,SVM 识别正确率则为100%。对3类油混合掺假的沙棘籽油获得了较高的识别正确率,说明了近红外光谱技术在定性判别方面出色的检测能力及在复杂的多类油混合掺假检验中的应用优势,为食品领域的掺假鉴别提供了重要的理论参考价值和实际指导意义。
参考文献:
[李宗朋,王健*,宋全厚,尹建军,侯玉柱,张英.食品与发酵工业.2012,38(8):125-131]
[李宗朋,王健*,张晓磊,张英,饶静,王淑军,李晨悦,张宏兵,宋全厚.中国油脂.2014,39(2):57-62]
- 农产品无损检测技术
基于近红外光谱特征分析的农产品、食品品质分级模型建立及在线检测系统的研发,如大枣、葡萄、梨、苹果、香蕉、山药等的水分含量、糖度、酸度、硬度、成熟度、内部虫害检测分析,黑芯萝卜、血卵鸡蛋判别分级。通过对各类农产品近红外特征光谱的研究,确定了不同检测项目要求、不同光谱测量模式、不同波长范围下的关键有效波长,增强了Vis/NIR光谱对各类农产品在线检测模型的实用性、可靠性及稳定性。与传统分析技术相比,具有无损检测,分析效率高、速度快、成本低、重现性好、测量方便,适合于在线分析等独特优势。
参考文献:
[Jian Wanga, K. Nakano, S. Ohashi, K. Takizawa, J.G. He. Journal of Food Engineering. 2010, 101: 78-84.]
[Jian Wang, K. Nakano, S. Ohashi. Postharvest Biology and Technology. 2011,59: 272-279.]
[Jian Wang, K. Nakano, S. Ohashi. LWT- Food Science and Technology. 2011, 44: 1119-1125]
[Jian Wanga, K. Nakano, S. Ohashi, Y. Kubota, K. Takizawa, Y. Sasaki. Biosystems Engineering.2011, 108:345-351.]
- 近红外光谱技术的应用推广
本课题组一直致力于近红外光谱分析技术在食品质量分析和企业生产监督方面的应用,并在食品领域的近红外光谱定量和定性分析研究方面积累了非常丰富的经验。目前该课题组参与研究的食品领域主要包括:油脂、焙烤、红酒、黄酒、白酒、啤酒、功能性饮料、植物蛋白饮料、茶饮料、果汁、含乳饮料以及槟榔等,对食品生产过程中的关键指标定量和原料掺假定性鉴别方面进行了深入研究,并成功将近红外光谱技术应用到企业的生产过程中。实现了企业生产原、辅料质量控制、生产加工过程实时监控以及终端产品定量分析,快速测定重要指标含量,为食品营养标签提供依据,提高了检测效率,并减少企业质控检测的物料损耗和降低人工检测成本,对企业生产自控能力的提升与产品品质的稳定具有较大的指导意义。
目前,课题组的合作企业有完美(中国)有限公司、山东景芝酒业股份有限公司、江苏洋河酒厂股份有限公司、张家港酿酒有限公司、河北养元智汇饮品股份有限公司、福建仙洋洋食品科技有限公司、红牛维他命饮料有限公司、北京稻香村食品有限责任公司、湖南皇爷食品有限公司等。
- 所用仪器信息
QC Research 傅里叶变换近红外光谱仪( 北京中安信达科技有限公司) , lnGaAs 检测器,带光纤测量池和透反射附件。