سامانه نوین تشخیص سریع و غیر مخرب باقی مانده سموم در محصولات کشاورزی بر پایه اسپکتروسکوپی مریی/ فرو سرخ نزدیک ‭(Vis/NIR) ‬و مدل سازی چندمتغیره: مطالعه موردی تشخیص سم دیازینون در محصول خیار

اسپکتروسکوپی فرو سرخ نزدیک ‭(NIR) ‬یکی از پرکاربردترین روش های غیرمخرب و انعطاف پذیر برای آنالیزهای کم ی و کیفی در شیمی، کشاورزی، پزشکی و دیگر زمینه هاست. این روش، سریع، کم هزینه تر از روش های مرسوم و ناآلاینده است ؛ ضمن این که نیاز به آماده سازی کم تر نمونه دارد. در این پژوهش، یک سامانه نوین اپتیکی بر پایه اسپکتروسکوپی ‭Vis/NIR ‬در ترکیب با روش های شیمی سنجی و یک نرم افزار به صورت رابط گرافیکی کاربر به منظور تشخیص و تعیین سریع و غیر مخرب باقی مانده سموم در محصولات کشاورزی (مطالعه موردی تشخیص سم دیازینون در محصول خیار) طراحی و ارایه شد.طیف های‭Vis/NIR ‬سم دیازینون و نمونه های خیار فاقد و دارای غلظت های مختلف سمدر محدوده‮‭450‬‭-nm‬‮‭1000‬تحلیل شدند. سپس، مدل هایرگرسیون حداقل مربعات جزیی ‭(PLS) ‬بر پایه اندازه گیری های شیمیایی مرجع و اطلاعات طیفی نمونه ها پس از اجرای روش های مختلف پیش پردازش تدوین شدند. در ادامه، مدل های حداقل مربعات جزیی-آنالیز تفکیک ‭(PLS-DA) ‬بر پایه روش های مختلف پیش پردازشبرای طبقه بندی خیارهای دارای مقدار دیازینون کم تر و بیش تر از حد مجاز باقی مانده ‭(MRL) ‬به ترتیب به عنوان نمونه های سالم و آلوده تدوین شدند. در پایان، نرم افزاری با کاربری آسان به صورت رابط گرافیکی کاربر مبتنی بر بهترین مدل های تدوین شده ‭PLS ‬و ‭PLS-DA ‬به ترتیب برای تعیین غلظت های دیازینون در نمونه ها و طبقه بندی آنها بر اساس دارابودن یا نبودن باقی مانده سم دیازینون طراحی شد.آنالیزهای کم ی و کیفی نشان داد که اسپکتروسکوپی ‭Vis/NIR ‬در ترکیب با شیمی سنجی توانایی رضایت بخشی برای اندازه گیری و تشخیص سریع و غیر مخرب باقی مانده دیازینون در نمونه های خیار دارد. بهترین نتایج پیش بینی با مدل ‭PLS ‬تدوین شده بر پایه ترکیب روش های پیش پردازش تصحیح پخش افزاینده ‭(MSC) ‬و مشتق اول‭(D‬1) به دست آمد (‮‭0/91‬‭rcv=‬، ‮‭3/22‬‭SECV=). ‬هم چنین، بهترین مدل ‭PLS-DA‬با استفاده از روش D1با کم ترین خطای استاندارد در اعتبارسنجی متقاطع کامل (‮‭0/366‬‭SECV=)‬به دست آمدو دقت کل نمونه های درست طبقه بندی شده در دسته های واسنجی و آزمون به ترتیب ‮‭97/5‬ و ‮‭92/31‬ درصد بود. ارزیابی سامانه و نرم افزار طراحی شده بر پایه مدل های تدوین شده ‭PLS ‬و ‭PLS-DA ‬کارآیی خوب برای اندازه گیری و تشخیص باقی مانده دیازینون در خیارها را نشان داد. به طور کلی نتیجه گیری شد که سامانه و نرم افزار طراحی شده بر پایهاسپکتروسکوپی ‭Vis/NIR ‬در ترکیب با روش های شیمی سنجی می تواند برای کنترل سریع و غیر مخرب ایمنی نمونه های خیار بر اساس دارا بودن یا نبودن باقی مانده سم دیازینون به کار گرفته شود که قابل تعمیم برای تشخیص سایر سموم در محصولات کشاورزی است به شرط آن که تدوین مدل های مناسب آنها امکان پذیر باشد. واژه های کلیدی:اسپکتروسکوپی فروسرخ نزدیک، باقی مانده سم، شیمی سنجی، غیر مخرب