Phát hiện v định lượng sự pha trộn của các loại dầu mè với dầu thực vật bằng phương pháp sắc ký khí và phân tích dữ liệu đa biến

I.

............................................................................................................ 1
1.1 S

G -Chromatography (GC). ...............................................................1

P

(G ) .............................................................................................................2

Đ

...............................................................................................................4
.............................................................. 6

P

(P

) .................................................................................6

( NN) ..............................................................................................9
2.3 P

ì

ể (PLS): .......................................................................................12

Ệ

III. PH

Ự

Ầ
Ệ

Gớ
3.2 N

Ầ
Ự
................................ 12

............................................................................................................................................13
ê
N

............................................................................................................14
ê

................................................................................................................................14

3.2.2 P

..............................................................................................................................15

q ả

ả

ậ ..........................................................................................................................15

3.3.1 Thành ph n acid béo của mẫu .....................................................................................................15
3.3.2 Phân tích thành ph n chính .........................................................................................................16
3.3.3 P

( NN) .........................................................................18

3.3.4 Phát hi n và phân lo i d
3.3.5 X

đị

......................................................................................20

ng d u mè trong hỗn h p ................................................................................21

3.3.6 Phát hi n d u mè pha tr n với hỗn h p nhi u thành ph n ..........................................................23
ậ ..............................................................................................................................................25

3.4

IV. CẢI TI N CHẤ
4

Gớ

NG DẦU MÈ B

E ZY E ................................. 26

............................................................................................................................................26

4.2 Vậ

....................................................................................................................27

4.2.1 Chuẩn bị mẫu ..............................................................................................................................27
4.2.2 Trích ly dịch enzyme ...................................................................................................................28
4.2.3 Dung môi trích ly ........................................................................................................................28
4.2.4 Chi t tách bằ

................................................................................................28

4.2.5 Thành ph n acid béo ...................................................................................................................29
4.2.6 Phytosterol và tocopherols ..........................................................................................................29
4.2.7 Khả ă

ng oxy hóa .............................................................................................................29


4.2.8 Th ng kê và phân tích thành ph n chính (PCA) .........................................................................30
4.3 K t quả và thảo luận ...............................................................................................................................30
4

T

(TL) ..........................................................................................................................30

4

P

( NOV ) .................................................................................................31
ô

4.3.3 Trích ly bằ
4

4

ả ă

ờng ...................................................................................33

ng oxy hóa .............................................................................................................33

4.3.5 Phytosterols and tocopherols .......................................................................................................34
4

..................................................................................................................................... .35

4.3.7 Phân tích thành ph n chính (PCA) ..............................................................................................36
ậ ..............................................................................................................................................37

4.4
Ệ

Ả

....................................................................................................................... 39

Ả

Hì

S đ

................................................................................................................ 1

Hì

q ả ..................................................................................................................2

Hì

Q

Hì

4 Đ

ị

ể

ị

ể

Hì

Đ

ị

ể

ị

ể

Hì

G

ịP

Hì

M

Hì

Mô ì

Hì

T

Hì

ì

ể đ

L

TG

,P

S

đ

ê ........................................................... 7
................................................................ 8

,P

V

đ

ê

.................................... 9

..................................................................................................................... 10
R

........................................................................................................................ 11

ủ

ậ .............................................................. 16

SOM ủ

Hì

M ........................................................................................... .4

n acid béo trong d u th c vật........................................................................ 17

ả đ SOM ủ

Hì

P

Hì

Mô ì

ẫu d u ..................................................................................................... 18

SOM (

ủ 4

ấ để phát hi

) ........................................................................................... 19
đị

ng pha tr n của d u mè ............................................ 24

Hình 14. Biể đ đ ờng RMSE của tỷ l d đ

u mè so với s y u t . .............................................. 25

Bảng 1. Thí nghi m trên 3 nhân t trung tâm ở 3 m
ả
Hì
ả

T
P ả
P

m 23 giai thừa với ba nhân t
ủ

đ khác nhau. ........................................................ 28
ờ ịch enzyme .................................. 31
............................................................ 32

( NOV ) .................................................................................................. .32


ả

4 Sả

ả

H

ng d

đ

c bằ

......................................... 32

ng chất ch ng oxy hóa của d u mè ở

.................... 33

Bả
Đị
ng tocopherol và phytosterols trong d
đ c chi t xuất bằ
nhau. ............................................................................................................................................................ 34
Bảng 7. K t quả đị
ng axit béo của d

đ c bằ
t dung môi, ép và
chi t enzyme................................................................................................................................................ 35
Hì

Giá trị Eigenvalue (A) và thành ph n chủ y u phân tích biplot (B) của các kỹ thuật khai thác d
.............................................................................................................................................. 37

D
GC

Gas chromatography

FID

Flame Ioniation Detetor

HPLC

High-performance liquid chromatography

ECD

Electron Capture Detector

FPD

Flame Photometric Detector

MS

Mass Spectrometry

NPD

Nitrogen Phospho Detector

TCD

Thermal Conductivity Detector

PCA

Principal component analysis

ANN

Artificial neural network

PLS

Partial least square

RBF

Radial basis function

SOM

Self-organizing map

SVM

Support vector machine

RMSE

Root-mean-square error


I.
ơ lược v hệ h ng sắc

1.1

h

Mẫ đ

ò

(

c ts

ĩ

các chất l

ê

N

đ

ô

ê
đ

(

)

ẫ
ó

c

ị

ấ

H

ừ

ớ

ấ ,…)

để đ

ẫ

, ó

ể ử

đ

ẫ
ô

ằ
ó

ậ

ể

(

)

ò

ê

ó

ớ
ẫ

ó

ể

ô

ủ ô

ê

ẫ

- headspace)

q ả
(

)

ĩ

đ

,

óđ ờ

-

-3m.
+

đ ờ

ì

ị

4

đ .Các chấ đ

đ

đ

– ó

ể ử

ể

ẫ

(
+

đó,

S đ

,

để đ

đ

đó S

đ .

ó

ừ

- Lò
ậ

đ n

ả
ấ

ị

ĩ

N )đ

c ghi nhận bở đ u dò. Từ các

H

-N

ò

đ

c máy tính sẽ xử lý và biểu hi n k t quả bằng s

nh

-

ờ

c hấp ph lên trên

ò

định nhờ giá trị thờ

(

(

) Mẫu khi qua c t này sẽ đ

t tách khỏi c

tín hi u nhậ đ



as-Chromatography (GC).

q ả (
-

)

ĩ

đ

ủ
-100m.
1

(

-

µ ),

ó


nh
- Đ

ò

ó

để đị

đ

ò

I

(FIDđ

q ả

ò

D

), đ

ử(

đ

ò ẫ

D
), đ

ò

ó

ử

(T D-Thermal Conductivity Detector),

D-

D

(FPD-Flame Photomet

), đ

òq

ò NPD (NPD-N

ó

P

ử

D

), đ

(MS-Mass Spectrometry)
ậ

-

ậ

đ

ớ

HPL

ậ ,
đ

đ
ê q

đ

-I

,

ả ,… đ

đ ,
đ ,

đ

ô

ờ

ê quan

, ử

ô

q ả
ữ

S

, ữ
đ

ẫ

ô

D

ó

ớ

ủ
,

ẽđ

q

ớ

ể

hương pháp sắc
G đ
ó

ô

,

ó

ấ

ấ

đ

đ

ò

đị

h
ữ
q
đ

ủ G

để

đị

ể

(

ó

M )

M

Vì ậ

đị
, ó

2

đ

ằ
ô

ấ

ớ

đị

đ

G

ẽ
ằ


P

G

M

ó

ó

ỗ
,đ

ỏ,

để
,

đ

ả,đ

q ả

ò , ị

ể

G đ

ờ

ả ă

ô

(

ậ

M

ó

đ đ

ấ

ì

ê

ấ

đ

đô
ẫ

,
HPL

ử

ả

) L

-

đ

ớ

đ

đ

để

q ả

đị

M

ớ

ằ

GC.
ô
M

ê

ê

đ

ử

đ

ẩ
ô

đ

ô,

đ
ó

ó

Tê
T

ô
M

ó

ờ

ở H

ằ

,N

ê

,

ĩ

M

ò
ớ

ô

đó ó

ể

đủ để

đ

ủ

)

đ

ò
ữ

đ

ử

(

ó )
đ

ử

, ò

ấ

(MS) D
ởN

P

Từ

đờ đ

ớ

ữ

ị

ủ

M
ử ở

đ

(

ó ,

đ

ể
đ

,
,đ

ê đ

, ID đ

đị

ID
đ

ID đ
D

ậ

óđ
ả

ó

G ,

P

đ

,

ô
,

M W
ỹ

,

ả

ở

đ

ô

,

đ

ủ

ử ( ID)
ă

ử H2 –

ả

ê ,

để

N

ử

M ,

T

đ

M
ủ đ

ẽđ

,

ể

ữ …

,

đ
đ

,

,

đ

ấ

, ữ

để

M

M
ỗ

ờ

ỗ

,đ
đ

ò

đậ

,

ô
ó

ấ

đị
3

ớ
ớ

T

ấ
ê

ID

ID
ữ

,
ó

ữ

để


ấ

ả

ê

đ ,

ể

khôn

ờ

(
đ

ê

N

ử

ấ

)

đị

ấ

ử
ả ó

ê

ẫ

đ

ấ

ì

ẫ … Để

M

ấ

ả ă

đ

đị

để đị

ớ G

ì

ĩ

ằ

),

ẫ ,

ê

G

ID

ả

đ

ê
ớ G

ử ữ
ô

ô

ị

ờ

ô

để

ó

ở

D ớ

ủ

MS ó

đ

, SIM để đị

,

ủ

đ

ê

T

ò

ủ

e l es e a i b
ấ để

ậ

đị

ể đ
ằ

G

đ

ì

ể đ
4

, ả

ớ

M

Q

,

ê
ậ

nh

ể

ẫ ,

ID,

)

ô

đ

MS

ấ
ở

i u chế
Qu ì

ả

,

đ

,

ỏ

Ư để

đị

ớ

M

ẽ ị

, SRM để

đ

ê

V)

ó

,

ể

ê
ớ (

ấ
đị

(

ể ử

đ

ờ

,

M đò

ó ă
ừ

ò

ID, ó

G MS

ê

ẩ để đị

đị

ê

ử

ị

ID để

ấ

),

ủ

ửq

ớ
(

ị

TG

M

TG (
P ả

ể


Đ

ả

q

ữ TG

ả

Để đ

ể đ


ớ
ể đ

ả

ậ

ờ

ỹ

đẩ

ả

ả

để

ả

ằ

E

ậ đ đ

ử

ấ

ị

ác phương pháp đi u chế
ó

ủ

ả

ấ

ể đ

,

ớ

,

ử
c ác axit:
Sử

H , H2SO4, p-toluensunfonic (PTSA), H3PO3,
,

ả

ể đ
,

M OH
ả

ả

để

ả

ử

ả

ấ

ả

ờ

ó

q

ó đ

ớ đ

4-4
ớ

ờ,

ủ
đ

ớ q

ô ô

đ

…
ả

ẩ

ử

ớ

ở

ó
đ

ả

ả

q

đ

ở

ể ó

T

ê

,

ớ
ể

S

ô

2,

ă
đ

ờ

ử

ị
để

ì
ấ ủ

ớ

ể ử

ị

Mô

q

Tỷ
ị

0

ả

ớ đ

N ớ ả
ò

ủ
ấ H2SO4 ó

ê

ả
ả

,ă

ì

ả

ủ TG T ô

, -5% H2SO4,

ờ

ó

,M …

ủ

AlCl3,
,q

ử

đ

ể

ấ
c ác ba
X

đ

ử

ủ

ủ
N OH
,
H

,

ờ

T
OH

ả

,
ừ

ỷ
-90

,

đ

ó

,đ

ủ M OH

,

,

ả

4 -600
ả

5

-

ấ
ả

ò


ó

ă

ử

N OH

ả

ẩ ,

ò
l bằng

c ác a i sau đ s d ng

ì

đẩ

ả

ể đ

q

ì

ê

ả
q

ê

ê

đ

đ

ớ ủ

D đó

ấ

ỗ

ẽ
,

ả

ă

đ

ê đ

ả ă

ả

đ

đ
ô

ủ
4

(

đị

(

đị

ô

ê

) H
,
ở

ả

ớ T
đ đ

),

RM

ấ đ
ỷ

óả

ó

ớ

ó

đị

ê

ỗ

ờ

ậ

ừ

ử
M

ă

ể đ

N

ả

ó

q

ấ

ì

IM ừ

ả

e
ó

q ả

ì

ử

c ác e
đ

c ác ba
X

ă

ở ê

G

ử

đó

ò

,
ì

ì

q ả

ử

Q

ò
ớ q

OH

ó

ớ

đ

ả
q

ó

ó

ể

ấ

ê

hương pháp
N

ả

,
đ

ớ

ủ

đ

ô ủ

ậ

ấ

,

ậ
ẫ đ

II.
hương pháp ph n ch h nh phần ch nh
hái niệ
P
ậ
ử

( ấ
ừ ậ
(P )

đ

ử)

ô
ằ

ả

ì

ấ

6

ữ

ả
ị

ớ

ấ

ớ

ấ


P

ậ

đó,
ô

đ

ê

ậ

ê q

ê q
ô

ớ

đ

ả

đ

ể

đ

ê

ê q

ỗ

ó
đ

ó

ể

huậ

ữ

ể

ê
N ữ

D

ê

ỏ ớ

ằ

ê

ấ
ẽ

ả

đ

ớ

ủ

ấ

ô

ậ

ô

án

P

ẽ

ậ

ử

ậ

ớ,đ

ủ
ớ

ô

ả

đó
ấ

ậ
đ

ớ

ẫ

q

ử

Tấ

đ

ô
ở ủ

ô

đ

ô

ấ

ả

ó

ậ

ấ

ử

Mỗ

ấ

ử

đ

ữ

ấ

ấ

ử

ớ (P

)

ữ
,

ô

ấ

nh

Đ
ỗ

ấ , đó

ị

ể

ị
đ đó

ê
ị ê

ớ

ấ

7

ể
ớ
ủ

đ
ê

ê

ẽ ì
ả (

P )

ấ

ử


đ

ô
ê

(P

đ

),

ô

ó

ị

ớ \

ẽ

ớ

ấ

ử

ấ Q

ì

\

N

nh
ữ

ậ

đủ ủ

ấ

Đ
ó

ể
ì

ậ

ấ
),

P

ả

ở

ô

ả

ử
ị

(
ớ

L

ó

P

S

ị ủ
ô

V

V

để đ

ó

( P ) Tậ

ữ

ị ủ

ữ

ê

ớ

ớ ậ
ở

q

ữ

đ

ủ ậ

ữ

đ

T ô

q ả ủ ậ

ữ

đ

ê

ì

ậ

đ
,

đ

ả

ờ

ủ

ủ

ậ

đ
ữ

ớ

đ

ữ

,đ

đ

ủ

để

ớ

ô

ỗ P

8

đ
ê

ử

ớ

ớ
đ

ữ

,

đ

đ

P

P

ớ

P đ

ó ,4 P đ

ị

ể

ô

ể

ớ

ị
đ

ử
ô

ằ

ị

ớ Đ

đ

đ

D

nh G
ịP
ng d ng của
Gả

L

ớ

ậ

ớ
L

ỏ

,P

S

, ừ
óả

đ

,P

V

đ

ê

ể

ô

ở

đ

ậ

ữ

ì

ủ
P

ấ

q

ấ

ớ

đ

ó ê q

ê q

ì ị ê

q

ớ

ử

ó

T
ở

đ

ó ê
Từ ậ
ô

ê P
ấ ớ

ủ

ể

ử

ử

ủ

ậ
ó

ớ

,

ả

ể ử

đ

ủ

ả

đ

đ

ê

ở ậ

hái niệ

ấ

q

ờ

ô

đ

ô

M

ể

ẽ ẫ đ

ì ậ

ữ

đó

ớ

ả

đ

ữ

ịả
ê

ĩ

ạng nơ n nh n ạ
ô ỏ
ậ,

q ả

ử

ô ì

ô

,đ
đ

9

ê

ừ

để


ử

ô

NN
ể

ờ,đ

ử

ữ

nh
N

ẽ

ả ử óN ữ

ê đ ờ

ê đ ờ

ấ, ấ
ấ

ì

ủ

ấ

q

đó



ịđ

đó

đ
ậ

ó

h nh

ấ,

ớ
ủ đ ờ

ó

ể

ớ

đ
ớ

đ ờ

N

ớ

ớ

q
ả

ì

ử

,

đ

ủ

ớ
ó

đ

ể

V
ê

ể

ấ

ì

đ
ê

ớ

đ
đ

ữ

ă

ủ
ó
N ữ

ả q

ạng nơ n nh n ạ

đ

đ

ấ,

ẽở

ô

ớ
ờ

ẽ óN

ịđ

Đ ờ

ủ

ờ

ác

),

ẽ ấ

đ

ìđ

(

ớ

đ

Lê

ê

ấ, ấ

,

ó

ô

N

ớ ,

NN

ó

ừđ

q ả

ớ
ị

đ

ịđ

ả

ữ

M

đ

ớ

,

ì

ớ Nđ ờ

…

ở

đ

ủ

óđ

đ

ô

ừ
ó
ó

ô
10

ờ

ô

ừ

ớ

ậ ,

ể

ậ

đ
ậ

đó Từ đó

ô

ờ
đ

,đ

ểđ
ê

ê

ừ
đ

ô

ủ
ờ
đ

ủ

M

ớ ,

ỗ ớ

ó

ă
-

ạng nơ n

u n h ng

-

ạng lan

u n nhi u lớp

-

ạng lan

u n ngược

M

ộ lớp

ò
ó

ờ

ể

đ

ủ

ả
ê

ử

ớ

G

nh

đ

để

ủ
ì

Mô ì

ớ

ủ

ớ đó M

R

ô

R

u đi
P
ả

đ

đị

đ

ậ

đ đ

q
M
ì

đ

NN

ả

đị

ò

ờ
ô
đò

đ

ô

ỏ

ả

đ

đ

ấ
đó

ả ó

ờ ậ
ị

đủ

ủ
T

ấ

ờ,

ử

ó

ờ

ò
q

ấ

ử

ó
NN ó

ể

ó
ấ

q
đị

ằ

,

ử

đị

ô

ử
ằ

ả
NN
ằ

ỹ

đị
ậ

đ

ờ
đ

ấ

ó ,

q
11

ử

ủ
đ

,

ấ
q

X…


hược đi

T ờ

ờ
ó

ậ

để ử

để

ì

, đò

ê

ỏ

ờ

(P

ả

,M

,

+…)

ớ

ử

đ
NN ó ấ
ấ , đò

ỏ

ậ
ờ ử

,
ả

ử

đó

ô ì

ô ì

để ì

đ

ấ

2.3 hương pháp b nh phương i thi u (PLS):
Trong nghiên c u khoa h ,
ờng phải vẽ đ thị ph thu c củ đ
đ

(

ng x d a vào các c p giá trị th c nghi

có thể

đ ờng th ng ho

Toán h c di n tả đ

,

ng y vào

), đ thị biểu di n s ph thu c này

đ ờng cong. Nảy sinh vấ đ là ta mu n có m t biểu th c

đ ờng th c nghi m này sao cho càng phù h p càng t t. Có m t s

để đ ì

p vớ đ ờng th c nghi

,

đó

i bật là

i quy.
P

ì

i thiểu (PLS – partial least square), còn g i là bình

ỏ nhất hay ì

ì

i thiểu, là m

ó để

t

đ ờng khớp nhất cho m t dải dữ li u ng với c c trị của t ng các sai s

l a ch n m

th ng kê (error) giữ đ ờng khớp và dữ li u.
Ệ

III.
Ầ

Ự

Ầ

Ự

Ệ
đ

Nghiên c

để xây d

c th c hi
ậ

ô ì

xây d
ê
đ

ấ

c xây d

ằ

để ì

bị bằng cách tr n d

định lo i d
ê

(SVM) S
để

định

(G ) Đ u tiên,

t giữa các h t d

ờ vào s hỗ tr ủ
để

để phát hi

ớ

đó,

td
t mô hình d a vào SVM
4

ẫ đ đ

ấ ới 5 lo i d u th c vật. Các k t quả d đ
12

c chuẩn


thấy giới h n phát hi n t i thiểu là 5% trong tỷ l pha tr n và r2 từ ,
ĩ

t công c có giá trị để phát hi

đ n 4,29%, có

đị

ng s pha tr n

của d u mè.
3.1 Giới thiệu
D u mè, là m t lo i d u th c vật có ngu n g c từ h t mè, có nhi u ở Trung Qu
ớc châu Á khác.Trên thị
đ

vi c làm giả d

ờng, d u mè chi m ph n lớn, tuy nhiên vì l i nhuận mà
n ra trong thời gian qua.(Seo và c ng s , 2010).Ở Trung
đ

Qu c, vi c sản xuất d
, ó

những lo i d u r ti
lo i d u th c vậ

T

ở

đ

đ

ấ

ới giá thành cao (8-30 l n) các

ờng h tr n d

đậu nành, d u h t cải, d u h
đ

Sun, Eun-Sung, Hyun-Jung, Shin-Ok,&Kun, 2001). M t m
khỏe c

ờng. H tr n

i trên thị

đ ng vẫn còn t n t

'H i ch

đ

…(D

-

đ i với s c

a ti

T

của ng đ c th c phẩm do tiêu th d u ô liu có chấ

ô

N ',

đ t bùng phát

ng thấp pha tr n với d u h t cải

d u (Ortega-Benito,1992). Kỹ thuật phân tích này c n thi t để kiểm soát d

ê

ấ
Kỹ thuật hi n t i có thể sử d
q

d u th c vật khác, ch ng h
ph

để phát hi n s pha tr n của d u mè với các lo i
tia c c tím, ph Raman, phân tích NMR và

IR (Aued-Pimentel, Takemoto, Antoniassi, &Badolato, 2006; Baeten&Aparicio,

2000; Kim, 1996; Li-Chan, 1994; Michelangelo, Caterina, &Nelson, 2013; Segaetal,
;V

)đ đ

c sử d ng cho nhi

ă

q

T

ê

ững kỹ thuật

này có những h n ch kể từ khi s khác bi t giữa quang ph của các lo i d u có ch a
ờng h p nhữ

cùng các axit béo, khá nhỏ. Trong nhi
phát hi
(S

đ

ô
đ

c s pha tr n. Mỗi lo i d u th c vật có thành ph

,H

, &G

,

s c ký có thể phát hi n d
bằ

) D đó,

định các acid béo bằng p
V

c ký lỏng (LC) ho c s

định axit béo có thể đ

c th c hi n

(G ) Vì

c n có dẫn suấ để có thể dò tìm các axit béo nên GC hi

đ

L đ u
c sử d ng r ng

định thành ph n các axit béo. Phân tích thành ph n chính (PCA) thì dữ li u s
là tập h

đ

ể

u (Yang&Wang, 1999),
13

ì

để xác
ờng

i thiểu (PLS)

Geladi Kowalski, 1986. Tuy nhiên, s phân bi t s pha tr n của d u mè là không d dàng
(D

bởi vì d u th c vật có thành ph n quang ph triacylglycerol h
Vì ậ

ấ

ó
đ

M

ă để

để xây d ng ra cách phân bi

để
S

ể

)

định tỷ l pha tr n của d u giả.
đ

ới d u mè tinh

c lo

ữ li

khi t bằng cách d a vào s
sử d

,

-S

đ

n. Các k t quả có thể đ
đ đ

u mè. Hi n t i, sáu b hỗn h p hai lo i d

đó,

ớ PLS để

định m

c

c chuẩn bị sẵn

đ của d u mè trong hỗn h p

d u.
3.2 Nguyên liệu v phương pháp
gu n liệu
Phân tích các mẫu d u, d u mè (6 mẫ , đ tinh khi t, ở các khu v
,

Henan, Shandong, Jilin, Hunan và Hubei) từ
tinh khi t, ở các khu v
đ

H

,ở
(4

,S

H

,S

,S

u h t cải (3 mẫ , đ
)

(

,L

H

),

ẫ ,
ớng

ẫ , đ tinh khi t, ở các khu v c khác nhau Gansu, Shandong, Xijiang và Jilin),

d u bông vải (4 mẫ , đ tinh khi t, ở các khu v c khác nhau Hanen, Shandong, Xinjiang
và Hebei) và d u c (4 mẫ , đ tinh khi t, ở các khu v c khác nhau Guangdong, Yunnan,
M

I

)đ

6 tháng. Tránh những th

c mua ở

đị

T ời gian sử d ng của chúng ít nhất

đ i thành ph n hóa h c của mẫu sau khi mở bao bì. Hóa chất
,

dùng trong phân tích g
Đ i với vi c phát hi

đị

,

đ

c mua ở

đị

ng s pha tr n của d u mè với các lo i d u th c

vật khác, c n chuẩn bị hỗn h p của các lo i d u mè nguyên chất với mỗi m t lo i d u
đ

th c vật tinh khi t. D u tr n với t l d u th c vật khoả
d u th c vật, sáu hỗn h
các mẫu d u pha tr
đ

đ

đ đ

,

c chuẩn bị với tỷ l

,

Đ i với mỗi lo i
,

,

c chuẩn bị. 720 mẫu hỗn h p d u và 26 mẫu d u nguyên chất

c chuẩn bị và giữ trong phòng l nh với nhi đ

14

ô

đ

ớc và trong phân tích.


hương pháp

3.2.2

Đ i với vi

định thành ph n củ

IUP

(IUP

đ đ

c chuẩn bị theo

, 1987). Vi c phân tích các acid béo methyl ester (FAME)

(

d a vào s

,

N) đ

đ u dò ion (FID) và m t c t

c trang bị với m

BPX-70 (30m x 0,32mm, dày 0,25 µm) (Agilent Technologies và c ng s ). Nhữ

đ u

đ 180 0C, 230 0C và 2300C.

ki

để phân tích: c t s c kí, vòi

T

đ dòng chảy của khí N2 với tỷ l phân chia 01:20 là 1,5 ml / phút. Vớ đ u ki n là
đ

t

(

)

đ i của mỗ

tỷ l

h n ch che

, đ u dò ở các nhi
M

ng vớ

M đ đ

ằ

, ừ đó

c tính toán.

e ic

746 mẫu các lo i d u th c vậ đ

đ

ở

ủa các 10 axit béo c

thể là myristic (C14: 0), palmitic(C16: 0), palmitoleic (C16: 1), stearic (C18: 0), oleic
(C18: 1), linoleic(C18: 2), linolenic (C18: 3), eicosenoic (C20: 1), behenic (C22: 0)
ă

vàerucic (C22: 1). Tỷ l ph
đ i di n cho mẫ

D

ủ

đ i di

ời bi n, và 1x10 vector

P

SOM để đ u tra s

giữa các nhóm

mẫu.
S

đó,

(SVM)

ô ì
(SVM) đ

tr n và phân lo i các mẫu hỗn h
ó

(PSO) S
để d đ

&G
ỷ

ủ

, ă

ó

D

u mè. Tất cả các ph

để phát hi n s pha

ê
đ

ằ

q ả,
đ đ

ỹ
ô ì

ô

LI SVM (Đ i h c Qu

Đ L

, ă

),

,

PLS đ

c th c hi n sử d ng
đ của SOM

Matlab 2006a (MathWorks, USA). SOM và SVM là th c hi n với s

Toolbox 2.0 (Phòng thí nghi

ậ

)

p công c

ng.

3.3 Kết quả và thảo luận
3.3.1 Thành phần acid béo của mẫu
Tỷ l ph
ă (
ị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất) củ
d u th c vậ đ

ể hi n trong hình.9. Các axit béo chủ y
15

i
,

,


,
ớ

ả

đ

ủ

(

ỷ

nh ph

O WHO,

)

Trong hình.9, D u h t bông và d u c có tỷ
ó

so với các lo i d
axit oleic chi

D

,

trong d u mè và d u c , trong khi các lo i d

ớ

h

ô
đậu nành và d u h
ủ

ng

ó

ấ

ịả

đ

ớ

,

ể.

ó

đậ

,
ớ

erucic các lo i d u h t cả

đậu nành, và

u h t cải và d

N

,

ng axit

D

u so với các lo i d
ởng không ch bở

,

ò

ì

,

, khí hậ

đ u

ki n ch bi n, vv (Dong-Sun, Bong-Soo, Sun-Yong, & Kun, 1998). D
axit béo so sánh, các k t quả th c nghi m củ
chấ

ẫ

ậ

ng

ừ đó

ả

đ

ng sản phẩm.

nh

T

ủ

ậ

3.3.2 Phân tích thành phần chính
D
ê ữ
Bằng cách l a ch n ba thành ph

ậ
đ u tiên (PC), 98,47% (PC1 = 54,76%, PC2 =

16


)

30,55%, PC3 = 1

đ

ch giữ l
m

ấ

ể đ

các lo i d

ô

ất m

ê

để

ì
đ

chấ ) đ

bở

( ă

ng nhau của mẫ đ

ê đ

thu c vào bản chất của
,

ng vớ

ă

ỗ

ả

đị

ê

) Đ u này có thể đ
ởh s

ỗi c m d

P

,P

P

c giải thích

q

n

pháp. Phân tích PCA, và hỗn h p của hai lo i d u c thể ó ê q
ủ

c vẽ

c phân tán từ trung tâm (sáu lo i d u mè nguyên

ô

i tinh khi

đ

,
ì

khác nhau. Trong mỗi c m, các mẫ đ

ể các thông tin bằng cách

ủ

Nó

R

đ

t chẽ Đ ng thờ ,

khác nhau các lo i d u tr n với

d u mè tinh khi t.

nh
SOM ủ
n acid béo trong d u th c vật
('+' - hỗn h p của d u h t cải và d u mè, '' - hỗn h p của d u h
ớ
mè, '' - hỗn h p của d

,

u mè, '*' - hỗn h p của d u h t bông và d u mè, 'o' -

hỗn h p của d u c và d u mè, 'r' - d u h t cải tinh khi t, 'u'- d u h

ớ

, ' ' - d u nành tinh khi t, 'm' - D u h t bông tinh khi t, 'p' - d u c tinh khi t).

17

u


3.3.3 h n ch dựa v
M t bả đ t

ạng nơ n nh n ạ
t lo i m

, ử

để

ấn luy

t không gian.

nh . Bả đ SOM ủ
ả , '' –

('+' –
, '*' –
d uh

ô
ớ

ê

đ

ớ

,' ' –

,

ấ,' ' -d

đậ

t, 'm' - D u h t bông

' '-

t.
ới hình chữ nhật vớ

p x p trong m

(900 t bào th n kinh). Mỗi thành ph n của t bào th
ch a trong các dữ li u mẫu d u. Tất cả các mẫ đ
ì ất cả mẫu d

đ

trong hình 11. Các lo i d u mè tinh khi

đ

ng với m t axit béo
để

c kiể

ă

n hai mẫ
P

ă

ó

ê

c phân tán xung quanh trung tâm của hình

chữ nhật và bao quanh bởi các mẫu d u hỗn h p. Trong SOM, tr
của các t bào th

ớc 30x30

ớ

bào th
, ở

đậ

-

, 'r' - d u h t cải nguyên chấ , ‘ ’ -

tinh khi t, 'p' - d u c tinh khi t, '' ho
Ởđ ,

ẫu d u

ng ở m

đ th i

ng vào bi n th i của các axit béo trong tập dữ li u
18


ô ả4

mẫu.Trong hình 12, b m t tr
0, max = ) Hì
đ

( )

ở ó

có thể thấy rằng m

ớ

ấy s phân b
ê

ó

đ

ì

ờng (min =

ủ

T

ới bên phải của bả đ

Đ

ới hình.11,

đ đ u tiên của t bào th n kinh có khả ă

t t t các hỗn

h p d u bông, d u mè và hỗn h p của d u c

Hì

vùng tr

ớng từ tâm của hình chữ nhật,

ng với giá trị cao từ góc trên bên phả
ớ

trùng h p với c m hỗn h p d u h

( )

ấy m t phân

u mè. Hình 12 (c), m c th bảy

của t bào th n kinh (acid linolenic) là có thể tách từ ph n còn l i ra hỗn h p của d u h t
cải, d u mè và hỗn h p củ đậ
ấ ở ó

ê

ê

,

,

ủ

u mè. S

đó

m hỗn h p của d u h t cải và d u mè trong hình

12 (d). Bởi vì cả hai phân tích PCA và phân tích SOM giải thích m i quan h n i t i của
dữ li u mẫ

D

q

ữ

đ

đị

ng pha tr n của d u

mè

nh
P
SOM (
ủ 4
)

a) myristic acid b) stearic acid c) linolenic acid d) erucic acid

19


3.3.4 Phát hiện và phân loại dầu
pha ộn
Ởđ , 4
ẫ
đ c phân thành sáu lo i d u th c vật, dán nhãn là '1' (d u mè
đậu

tinh khi t), '2' (d u h t cải tinh khi t ho c hỗn h p của d u h t cải và d u mè), '3' (d
đậ

nành tinh khi t ho c hỗn h p của d

), '4' (

ớ

khi t ho c hỗn h p của d u h

ớ
ô

u mè), '5' (d

c

hỗn h p của d u h t bông và d u mè) và '6' (d u c tinh khi t ho c hỗn h p d u c và d u
),

ng. Trong quá trình phát hi n và phân lo , ó

đ

,đ

đ n phát hi

c phát triển d a trên thuật toán SVM.

T

đ n phát hi n, d u mè và d u mè pha tr n với các nhãn '1' và'- ',

Đ

ó

ĩ

T ng s 746 mẫ đ
D

ằng ch

ó

ó

đ

đ n này.

c phân lo
ó

c chia thành hai b , m t b g m 586 mẫ

ở (RBF) h t nhân, các mô hình phân lo i SVM

Sử d

d a trên hai tham s , c (các tham s hình ph t) và g (tham s chi u r ng h

),

phả đ

bao g m

c l a ch n cẩn thậ để đ

đ

c hi u suất t t. Vi c t

ó

ớ
ước 1
ả
q

ì

đ h t thô. Với các giá trị của log2c và log2g trong khoảng từ ả

đ u sử d
ớ đó,

các nghiên c

đ h t 0,1. Các ph m vi của thông s đ
ô

đ

c thi t lậ đ lớn m t cách t

đ

,

c l a ch n từ
ó Đ i với

mỗi s k t h p của các thông s (c, g), đ chính xác của phân lo i (d u mè nguyên chất

đ

và d u mè pha tr n). Các thông s t
T ô

q

ớc này, khoảng t

c l a ch n sử d

ủa các thông s đ

, đ chính xác phân lo

và g khoảng 0,03-4

ó

ớ

ó đ chính xác cao nhất.
định. Khi c khoảng 1-510

đ n m t giá trị t

đ

ước 2
ằng PSO. T i khoảng thông s t

Thông s t
PSO đ

c sử d

để tìm các thông s t

ki m nhi u peak và t

ó

ă

khởi t

ủa khoảng t

đ

ng. S

đ ểm của nó là nhanh chóng tìm

ng h t là 25, và vị trí của mỗi h
ó

20

c phân lo i, thuật toán

đ

c

(c, g), với các mô hình


ó đ chính xác phân lo i cao nhất và s nhỏ nhất của các vector hỗ tr , đ
ất. Sau 10.000 l n l p l i, các thông s t

ch n là t
= 4,

= ,

4 ,

đ chính xác phân lo

đ

c với các giá trị của

đ

ỗ tr .

ng là 100% vớ

K t quả này ch ra rằng s phân lo i SVM là có khả ă

mè nguyên chất và d

c

t giữa các lo i d u
đ

c pha tr n và giới h n phát hi

ớc tính

thấp nhất là 5% trong tỷ l pha tr n. Nói cách khác, mô hình SVM và s

t

đ i với d u mè pha tr n.
T
tr

đ

đ n phân lo i (nhận d

)

ì

,

ng s của mẫu d u mè pha

c chia ngẫu nhiên thành hai b , m t sử d
đ

và b

c sử d

hi u ch nh bao g m 580 mẫu

xác nhận với 160 lo i d u mè pha tr n (l a ch n ngẫu

nhiên từ mỗi lo i theo tỷ l 8/37). Ở đ ,

ă

c g ng th c hi n bằng cách sử d ng mô hình SVM vớ R
ó

t

đ

, các thông s t

đ

i d u hỗn h
T ô

đ

c

q

ớc

định với các giá trị của c = 137,2 và

ỗ tr là 75 (ch có 12,7% t ng s mẫu trong b hi u

g = 0,0583, và s

ch nh). Với mô hình phân lo i SVM này, những d đ

đ

c cho 160

mẫu, t c là 100%. Những k t quả này cho thấy vi c phân lo i SVM có thể ti p t c khám
phá ra những lo i d u th c vậ đ

c pha tr n với d u mè.

3.3.5 ác định h
lượng dầu mè trong hỗn hợp
Theo các phát hi n d u mè pha tr n, vấ đ quan tr ng khác sẽ đ
đị

vi

đị

c tập trung vào

ng của d u mè không ph thu c vào lo i và s

ng pha tr n. Vì
Mô

vậy, mô hình hi u chuẩn cho d u mè trong nghiên c u này c n phải chú ý nhi
hình và d đ

n hỗn h

đ

ỏ nhất từng ph n (PLS), m t kỹ thuậ đ
đ

ì

c th c hi n bằ

ớ đ u tiên trong vi

q

c sử d ng r ng rãi trong tài li

ì
để

định PLS của d u mè trong hỗn h p bao

g m vi c xây d ng ma trận hi u ch nh. Trong nghiên c u này, tỷ l chuẩn của 10 axit béo
đ

ằ

đ

740 pha tr n mẫu d

đ

để xây d ng ma trận hi u ch nh, 25% của

c sử d

c l a ch n ngẫ

h p của d u h t cải và d u mè, 46 hỗn h p của d
d uh

ớ

ê

xác nhậ
đậ

đó ó

ỗn

u mè, 37 hỗn h p của

u mè, 37 hỗn h p của d u h t bông vải và d u mè và 37 hỗn
21


h p của d u c và d u mè. Các sai s d báo của d u mè trong b xác nhậ đ
ì

là sai s giá trị
ă

tỷ l ph

ì

ă

ậc hai (RMSE) của n

ủa d u mè trong mẫu th i, Ciˆ

đ

đ d báo với Ci là

ỷ l ph

ă

ng s

mẫ để xác nhận.

T

ờng h p d đ

ởi thuật toán PLS, hai k ho

đ đ

d ng. M t k ho ch là tất cả các dữ li u GC của các lo i d u mè pha tr
để xây d ng mô hình PLS bất kể lo i pha tr
đ

từng lo i pha tr
đ

ủa d

đ

S

đó, ă

ì

c mô tả
ì

c hiển thị

ô ì

t quả
4

đ

c sử d ng

PLS ê

ớ

ă

cho

ng PLS cho tỷ l d

đ ờng cong với tất cả ký hi

cho mô hình PLS phát triển bởi các chi

c áp

đ i di n

đ ờ

đ i di n

cho mô hình PLS phát triển sau, ví d , hỗn h p của d u mè và d u h t cải. Nó có thể đ
ă

tìm thấy với s
đ

xu

ng các y u t , tất cả

đó

d

c

đ ờng cong RMSE giảm m nh

n d n trở nên bằng ph ng với s

đ ng nhỏ. Bằng cách sử

p cận phân cấp, các RMSEs t t nhất cho khoảng d u mè từ 1,19-

4,

, ó

ĩ

t quả d đ

p với các giá trị đ

đúng. Tuy nhiên,

đ ờng cong RMSE của mô hình PLS sử d ng tất cả các lo i mẫ
thuy

Đ u này có thể đ

u so với lý

c giải thích bởi th c t các thành ph n axit béo của từng lo i

d u th c vật nguyên chất bị ả

ở

đ

ể bởi loài, gi ng, khu v c, khí hậ , đ u

ki n khai thác... So với các hỗn h p của d u mè và m t lo i pha tr n c thể, s khác nhau
ớ đ

giữa các hỗn h p trong k ho

ả đ

V

nhấ định của d u mè, 120 mẫu t n t i trong các k ho ch tr ớ đ
đ

c nhập vào mô hình PLS, khả ă

từ hình 14 rằng khả ă
lo i d u th c vậ đ

c sử d

đ

đ

, với m t m

N u những dữ li u

ải giảm. Vì vậy, nó có thể đ

ủa mô hình PLS phải giảm d n vớ ă
để pha tr n d u mè.

22

đ

c suy ra
ng các