携帯型近赤外分光計を用いた鶏飼料中微小プラスチックの定性・定量分析

Yi-nuo IU ,  

Zheng-ting HUO ,  

YANG Ren-jie ,  

DONG Gui-mei ,  

YU Ya-ping ,  

LI Liu-an ,  

摘要

携帯型近赤外線(NIR)分光計を用いて、マイクロプラスチック(MPs)に汚染された鶏飼料サンプルの定性および定量分析を行った。合計244件の鶏飼料サンプルを作製し、うちMPsに汚染されていない鶏飼料サンプルが61件、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)でそれぞれ汚染された鶏飼料サンプル(質量分率は0.01%~0.8%)が183件含まれている。携帯型近赤外分光計(波長範囲900~1700nm)に基づき、全てのサンプルの近赤外スペクトルを収集し、ランダムに3分の1を予測セットとして選択し、残りの3分の2を校正セットとし、部分最小二乗法を用いて鶏飼料中のMPsの定性定量分析の数学モデルを構築した。定性モデルについては、多重散乱処理モデルが最良の性能を示し、校正セットおよび予測セットサンプルの判別正解率はそれぞれ99.38%および100%であった。定量部分最小二乗回帰(PLSR)モデルについては、遺伝的アルゴリズム(GA)が波長選択において鶏飼料中MPsの定量モデルの予測性能向上に顕著な優位性を示し、GA-PLSRモデルの3種類のMPsの予測相関係数(R_p)はすべて0.8737を超え、残差予測偏差比(RPD)もすべて2.7090を超えた。結果は、携帯型近赤外分光計に基づく鶏飼料中MPsの定性・定量分析が可能であることを示している。本研究は、飼料中MPsの検出における低コストかつ迅速な検出方法を提供するものである。

关键词

携帯型近赤外分光計; 微小プラスチック(MPs); 鶏飼料; 化学計測学; 定性・定量分析

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