1. 研究目的与意义
大米是中国人的传统饮食，在我国有60%以上的人口以大米为主食[1]。我国地域辽阔，气候多样，物产丰富，各地分别拥有得天独厚的地理环境[2]，这造成了大米具有不同的地域特征。其中，五常大米、延边大米、盘锦大米等地理标志大米因其口感绝佳、口味独特，深受消费者的青睐，价格也高于普通大米。为了牟取暴利，一些不法商贩假冒地理标志，损害了消费者利益[3]。因此，对大米的地理溯源显得尤为重要。
拉曼光谱（Raman spectrum）作为一种物质结构鉴定分析测试手段，具有灵敏度高、检测速度快的优点，不仅能够满足无损、痕量检测的需求，而且可以适应不同的工作环境，为大米产地的快速判别提供了可能[4]。近年来，拉曼光谱结合模式识别的方法在食品鉴别方面的应用越来越多[5-7]。
以拉曼光谱为主要技术手段，对大米进行地理溯源的过程中，还需要经过样品制备、数据预处理、模式识别等多个阶段，其中任何一个阶段所采用的方法都可能对大米地理的可追溯性、最后的溯源结果负有影响。因此，建立最佳的样品制备方法、数据与处理方法以及模型参数对大米地理的可追溯性具有重要意义。
2. 研究内容和预期目标
1 研究内容
（1）样品制备处理，研究样品制备方法对大米地理可追溯性的影响，建立最佳的样品制备方法。
（2）以拉曼光谱技术为主要手段，建立采集大米信息的方法[1]。
3. 国内外研究现状
近年来，对大米鉴别及地理溯源等方面的研究越来越多。Ken''ichi Ohtsubo等人采用PCR方法对商品化大米产品进行品种鉴定[8]；黄亚伟等人通过顶空固相微萃取结合气质联用技术分析了五常粳米（香米和非香米）、五常糯米中的挥发性气体成分之间的差异[9]；陈国培等人使用分子生物学方法，通过构建ISSR分子标记图谱，对地理标志产品增城丝苗米7个品种、马坝油粘米3个品种、盘锦大米5个品种进行分析，结果显示该方法可完全区分这15个品种[10]；钱丽丽等人通过对来自查哈阳、建三江和五常3个产区89份大米样品的蛋白质、直链淀粉、脂肪和灰分的含量进行测定，对数据进行单因素方差分析、多重比较分析和判别分析，发现不同产地大米的理化指标有显著差异[11]；钱丽丽等人运用电子鼻技术结合因子分析和判别分析对地理标志大米进行产地溯源，产地正确判别率达到了100%，但影响大米气味信息的因素较多，在筛选与地域相关的特征指纹信息方面仍有欠缺[12]；何瑶等人结合核磁共振氢谱( 1H NMR) 技术和多变量统计分析方法，发现五常稻花香米与掺假大米在多种主要成分上存在显著差异( p ＜ 0.05)，为鉴别掺假大米提供了一种有效手段，该研究结果可为五常稻花香米的质量安全以及地理标志产品保护提供理论依据，该研究中采用的样品制备方法得到了较好的大米1H NMR 谱，得到大米中23 种组分化合物的半定量质量信息[13]；黄小龙等人根据大米中各元素的含量差异主要受土壤及环境因素影响，应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法对三种地理标志产品的大米中27种元素进行了系统研究，但是数据采集有限，对于各元素含量在不同品种或不同地理位置的分布统计有待进一步研究[14]；冯雪利用稻米的代谢指纹图谱分析、非靶标代谢轮廓分析结合元素指纹分析成功建立稻米的产地溯源体系，利用该体系能够准确判别不同产地的稻米[3]；黄嘉荣等人利用拉曼光谱和化学计量学方法判别大米分类的研究中，使用Matlab 软件优化去除荧光背景、降低噪声，又用主成分分析法对3种大米全波段的拉曼光谱进行降维分析，线性判别方法对样品进行分类，取得了很好地效果[15]。
目前，对大米进行鉴别和检测的技术很多，但利用拉曼光谱技术结合模式识别方法的较少。
4. 计划与进度安排
(1) 2022年11月15日—2022年12月5日：搜集并阅读资料确定选题，撰写开题报告；
(2) 2022年12月6日—2022年3月6日：初稿写作；
(3) 2022年3月7日—2022年4月7日：中期检查；
5. 参考文献
1. 孙娟. 基于拉曼光谱技术和化学计量学方法的大米品种产地的快速鉴别方法[D]. 江南大学, 2016.
2. 翟玉强, 王璐. 地理标志产品的“五品”品质研究[J]. 河南科技学院学报, 2016, (01): 15-18.
3. 冯雪. 方正稻米产地溯源技术研究[D]. 河南农业大学, 2016.
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