定量检测食用油中极性组分含量的方法、设备和系统技术方案

公开了一种定量检测食用油中极性组分的方法，其包括：以特定波长的光激发该食用油；采集该食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；获得表征该荧光信号强度的数字信号；以及基于预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得表征该荧光信号强度的数字信号对应的食用油极性组分含量。也公开了用于以该方法定量检测食用油中极性组分含量的设备和系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品检测
，具体地，涉及一种定量检测食用油中极性组分含量的方法及相关设备。
技术介绍
食用油是居民使用最普遍的调味品，同时又是加热原料的介质，兼具调味和传热的作用。食用油作为人体所需的重要营养物质之一，是我们日常生活不可缺少的必需品。但是，近年来食用油质量问题不断威胁着人们的健康，甚至于地沟油重回餐桌的报道屡见不鲜：有一些不良商贩将重复使用的食用油经过简单处理又重新回到餐桌，而反复使用的食用油对于人体健康构成重大威胁。极性组分是指食用油在煎炸工艺条件下发生劣化，经历热氧化反应、热聚合反应、热氧化聚合反应、热裂解反应和水解反应，所产生的比正常植物油分子(甘油三酸脂)的极性更大的一些组分，其包括甘油三酸酯的热氧化产物(含有酮基、羟基、过氧化基和羧基的甘油三酸脂)、热聚合产物、热氧化聚合产物、水解产物(游离脂肪酸、一酸甘油酯和二酸甘油酯)等。反复使用的食用油中会存在极性组分偏高的现象。我国颁布实施的《食用植物油煎炸过程中的卫生标准》明确规定，食用油中的极性组分含量不得超过27％。故而，可以对食用油中的极性组分进行定量检测来衡量食用油品质的优劣，以指导煎炸过程中食用油的使用时长及使用次数。然而，目前国标中采用的柱层析法检测时间长、需要消耗大量有机试剂、且需要专业人员操作，所需检测设备繁琐，不利于广泛推广应用。由于这个原因，有研究者采用比色的方法进行极性组分的测定，但是，该方法需要对样品进行繁琐的前处理，且其检测结果仅包括对样品的定性判定而无精确的量化分析，因而对于需要量化衡量极性组分的现实需求意义不大。所以，仍然需要开发一种简单易用的方法用于定量检测食用油中的极性组分。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种定量检测食用油极性组分含量的方法，其包括：以特定波长的光激发所述食用油；采集所述食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；获得表征所述荧光信号的强度的数字信号；以及基于预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得表征所述荧光信号的强度的数字信号对应的食用油极性组分含量。本专利技术的另一个目的是提供一种定量检测食用油极性组分含量的设备，其包括：激发光源，用于向所述食用油发出特定波长的光；荧光信号接收部，用于接收所述食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；信号处理部，用于对所述荧光信号进行处理，以获得表征所述荧光信号的强度的数字信号；以及极性组分含量确定部，用于基于预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得表征所述荧光信号的强度的数字信号对应的食用油极性组分含量。本专利技术的又一个目的是提供一种定量检测食用油极性组分含量的系统，其包括：前述的定量检测食用油极性组分含量的设备，作为检测感应端；以及通过无线通信方式与所述检测感应端进行通信的数据控制终端；其中，所述数据控制终端通过无线通信方式从所述检测感应端接收食用油极性组分含量的检测结果，并显示所述食用油极性组分含量的检测结果。附图说明图1为根据本专利技术的实施方式的定量检测食用油极性组分含量的方法的示意图。图2为根据本专利技术的实施方式的荧光检测器的示意图。图3为图2中的荧光检测器的荧光发射和接收部分的局部放大图。图4为根据本专利技术的实施方式的荧光信号检测的信号处理示意图。图5为根据本专利技术的实施方式的食用油极性组分含量检测系统的激发光源模块的电路图。图6为根据本专利技术的实施方式的食用油极性组分含量检测系统的光电转换与I/V转换模块的电路图。图7为根据本专利技术的食用油极性组分含量一般检测流程的示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。图1示出了根据本专利技术的定量检测食用油极性组分含量的方法的流程图。如图1所示，该方法包括，在步骤ST1中，根据某些物质如食用油在特定波长的激发光的激发下会产生荧光的原理，用特定波长的光(例如450nm的光)激发待测食用油；在步骤ST2中，采集该食用油在上述特定波长的光激发下发出的荧光信号；在步骤ST3中，获得表征荧光信号强度的数字信号(例如，通过一系列转换将荧光谱图曲线(其横轴为波长，纵轴为荧光信号强度)中前述荧光信号的峰面积(即其纵轴值大于基线的部分所覆盖的面积)转换为对应的数字信号，该数字信号即为表征该荧光信号的强度的数字信号。此外，本领域技术人员还可以通过一系列转换将荧光谱图曲线最高峰位置的纵轴值(荧光最高峰强度值)转换为对应的数字信号，该数字信号也可作为表征该荧光信号的强度的数字信号)；之后，在步骤ST4中，基于数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得食用油极性组分含量。相关线性关系的确定在以上的定量检测食用油极性组分含量的方法中，最终是利用预先确定的表征荧光强度的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，来求得所得到的数字信号对应的食用油极性组分含量。要确定该线性关系，在本专利技术中，首先构建小型的手持式的荧光检测器，且用该荧光检测器发出特定波长(450nm)的光来激发待测食用油，以及利用该荧光检测器来采集待测食用油在该特定波长的光的激发下所发出的荧光信号，然后，通过光电转换器将所采集的荧光信号转换为交流电信号，通过交直流转换器将该模拟的交流电信号转换为模拟的直流电信号，和通过模数转换器将该模拟的直流电信号转换为表征待测食用油的荧光信号强度的数字信号。对多份待测食用油样品进行上述过程，获得多个这样的数字信号。同时，采用国标方法对该多份待测食用油样品进行检测，获得多个极性组分含量检测值。随后，以表征待测食用油的荧光信号强度的数字信号为X值，以用国标方法例如前面提及的柱层析法检测该待测食用油所得的对应的极性组分含量检测值为Y值，进行曲线拟合，以获得Y值与X值之间的函数关系。由于当食用油的极性组分含量处于5-50％的范围(在现实应用中，该范围已经能满足食用油极性组分含量检测的需要)中时，荧光信号强度与该极性组分含量之间呈现良好的线性关系。因此，通过线性拟合，可得到Y值与X值之间的线性关系为Y＝0.062X-14.57。图2示出了以上所述的荧光检测器。如图2所示，该荧光检测器主要包括仪器外壳上盖1、仪器外壳下盖2、屏幕3、蜂鸣器4、电池5、电池盖6、金属探头7、检测器8、聚焦装置9、玻璃片10、玻璃片11、激发光源12、装饰件13、按键14、电路板15、屏幕装饰16等组成部分。图3为图2中的荧光检测器的荧光发射和接收部分的局部放大图。如图3所示，将上述荧光检测器的金属探头7伸进装有样品油的容器中，该荧光检测器的激发光源12所发出的450nm的光透过玻璃片11，水平照射在样品油中，以激发该样品油发出荧光信号，该荧光信号在竖直方向上透过玻璃片10，经过聚焦装置9后，被检测器8接收。之后该接收的荧光信号被转换成电信号和进行进一步的信号处理与分析，得出该样品油中的极性组分含量，该极性组分含量随后被发送到数据处理终端进行显示，使用者可以基于该极性组分含量判断样品油是否合格。此外根据本专利技术的食用油极性组分含量检测系统图4为根据本专利技术的实施方式的荧光信号检测的信号处理示意图。其中，图4中的光电传感器、LED驱动电路、LED灯、I/V转换器、放大器、交直流转换器、模数转换器、STM32处理器设置在上述的荧光检测器即所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定量检测食用油极性组分含量的方法，其包括：以特定波长的光激发所述食用油；采集所述食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；获得表征所述荧光信号的强度的数字信号；以及基于预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得表征所述荧光信号的强度的数字信号对应的食用油极性组分含量。

【技术特征摘要】
1.一种定量检测食用油极性组分含量的方法，其包括：以特定波长的光激发所述食用油；采集所述食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；获得表征所述荧光信号的强度的数字信号；以及基于预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系，求得表征所述荧光信号的强度的数字信号对应的食用油极性组分含量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得表征所述荧光信号的强度的数字信号包括：将所述荧光信号转换为对应的交流电信号；将所述交流电信号转换为对应的直流电信号；以及将所述直流电信转换为对应的数字信号，所述对应的数字信号即为表征所述荧光信号的强度的数字信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系为Y＝0.062X-14.57，其中，X为表征在所述特定波长的光的激发下食用油所发出的荧光信号的强度的数字信号的值，Y为用国标方法检测所述食用油所得的极性组分含量值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述特定波长为450nm。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预先确定的数字信号与食用油极性组分含量之间的线性关系是通过首先获得多组X值以及与所述多组X值对应的Y值，然后对所述多组X值与所述多组Y值进行线性拟合而得到的。6.一种定量检测食用油极性组分含量的设备，其包括：激发光源，用于向所述食用油发出特定波长的光；荧光信号接收部，用于接收所述食用油在所述特定波长的光的激发下发出的荧光信号；信号处理部，用于对所述接收的荧光信号进行处理，以获得表征所述荧光信号的强度的数字信号；以及极性组分含量确定部，用于基于预先确定的数字信...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤新华，陈秀琼，林晓丽，蓝惠英，
申请(专利权)人：厦门斯坦道科学仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35