基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测方法和检测装置制造方法及图纸

基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测方法和检测装置，涉及食品检测领域。该装置由以下几个部件构成：包括光源、样品池、荧光检测器和计算机，所述光源与样品池之间、样品池与荧光检测器之间均通过光纤连接，荧光检测器与计算机之间通过数据线连接。基于该装置的食用植物油真伪快速检测方法，按以下步骤进行：（1）首先采集荧光光谱数据；（2）得到真伪相关的化学指标数据库；（3）荧光数据特征信息提取和数据预处理；（4）建立数学模型和未知样本快速检测。本方法具有检测速度快、操作简便和设备便于携带等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测方法和检测装置
本专利技术涉及一种针对食用植物油真伪的快速检测方法和装置，特指基于荧光光谱的食用植物油真伪检测方法及装置。技术背景食用植物油富含不饱和脂肪酸、维生素E等营养物质，是食品加工过程中必不可少的重要原材料。目前中国的食用植物油市场处于发展初级阶段，特别是橄榄油和茶籽油等为代表的高端食用植物油，大豆油、棕榈油、菜籽油和花生油为代表的大宗食用植物油受到食品加工企业和消费者的广泛喜爱。由于不同来源和不同加工方式食用植物油成本差异较大，这在一定程度上诱导了食品行业中的不法企业以次充好和以假乱真。有些不法食品加工企业为了获得更大的利润空间，采购价格较低的食用植物油原材料，采用一系列加工方式得到感官特征十分相似的伪劣产品，再以高端食用植物油形式在市场上进行售卖。这些不法行为不仅仅扰乱了原有的食用植物油市场秩序，同时也极大的损害了消费者的利益，也不利于我国食品行业的健康、有序发展。长期以来，食用植物油真伪鉴别方法主要依赖于食用植物油真伪相关的几个特征性指标进行理化检测和感官评价。理化指标是通过高效液相色谱、气相色谱或化学滴定等方式对食用植物油真伪进行检测。但是，由于1个或者几个化学指标检测方法是易于获取的，非法商家通过向食用植物油中进行添加或者消除等不法手段改变伪劣食用植物油现有指标特征，从而达到以假冒真的效果。感官评价主要由受到严格训练的专业评审专家对食用植物油的颜色、滋味和香味等感官指标进行判定食用植物油真伪，但是人类感觉器官容易受到自身状态和环境因素影响，身体状态不佳、精神不好、经验不足等等因素都会导致评价结果发生变化，从而影响了评价结果的稳定性和准确性，且人工成本较高。食用植物油含有维生素E、酚类等荧光成分，不同来源和品种的食用植物油的荧光成分差异较大，这使得荧光光谱法在理论层面和技术方法上可以应用于食用植物油快速检测。目前，近红外、荧光灯为代表的无损快速检测技术在食用植物油品质检测中得到了广泛的研究，但是大多数成果仅限于实验室阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测方法和检测装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，包括光源（1）、样品池（4）、荧光检测器（6）和计算机（7），所述光源（1）与样品池（4）之间、样品池（4）与荧光检测器（6）之间均通过光纤（2）连接，荧光检测器（6）与计算机（7）之间通过数据线连接。优选地，所述检测装置还包括用于放置样品池（4）的样品池支架（3）。优选地，所述样品池（4）外部还设有遮光装置（5）。优选地，所述光纤（2）为线型光纤。优选地，所述光源（1）为LED光源或激光光源。利用上述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置的检测方法，包括以下步骤：（1）采集食用植物油样本的荧光光谱数据；（2）获得与食用植物油真伪相关的化学指标数据库；（3）对荧光数据特征信息进行提取和数据预处理；（4）建立数学模型和对未知样本快速检测。优选地，步骤（1）所述采集食用植物油样本的荧光光谱数据包括以下步骤：（11）将食用植物油样本置入样品池（4）中，然后将其移至遮光装置（5）中的样品池支架（3）中；（12）信号采集时，光源（1）发射出特定波长的光谱，通过光纤（2）对样品池（4）中的食用植物油样本进行照射和激发，样品池（4）中的食用植物油样本经过激发后发射一系列荧光发射光谱；（13）发射光谱通过光纤（2）输入进荧光光谱检测器（6），荧光光谱检测器（6）将光信号转换成数字信号并通过数据线传输给计算机（7）。优选地，步骤（12）所述的光源（1）发射出特定波长的光谱为200~800nm；步骤（12）所述的荧光发射光谱为300~1200nm。优选地，步骤（2）所述化学指标包括酸价、过氧化物、极性成分。优选地，步骤（3）所述数据预处理包括通过主成分分析、平行因子算法对荧光光谱原始数据进行预处理。优选地，步骤（4）所述建立数学模型为将预处理后的荧光光谱数据作为输入值，将真品食用植物油标签为1，伪劣食用植物油标签为2，以这些标签作为输出值，采用聚类分析、人工神经网络、支持向量机、偏最小二乘算法建立食用植物油真伪快速辨别模型。本专利技术的有益效果在于：本专利技术中的光纤式荧光光谱技术结合数据建模方法，利用主成分分析、平行因子等算法对荧光光谱原始数据进行预处理，采用聚类分析、人工神经网络、支持向量机、偏最小二乘等算法建立食用植物油真伪快速辨别模型，可以对食用植物油品质进行智能化检测。与传统的依赖1个或者几个理化指标的食用植物油检测方法相比较，荧光光谱所获取的数据信息量大，以指纹图谱的形式对食用植物油真伪进行智能化检测，极大的加大了不法商家违法技术和成本。因此，本专利技术提供的基于光纤式荧光光谱检测技术的食用植物油真伪检测方法及其装置，可以实现食用植物油真伪的快速、无损检测。该专利技术对提高我国食用植物油智能化监管能力，规范食用植物油市场秩序和提高食品行业竞争能力有着直接的现实意义，具有检测速度快、操作简便和设备便于携带等优点。附图说明图1为光纤式荧光光谱仪装置硬件示意图；图2为实施本专利技术的技术方案流程图。附图标记：1-光源、2-光纤、3-样品池支架、4-样品池、5-遮光装置、6-荧光检测器、7-计算机。具体实施方式为更好理解本专利技术，下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述，以下实施例仅是对本专利技术进行说明而非对其加以限定。如图1所示，基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，包括光源1、光纤2、样品池支架3、样品池4、遮光装置5、荧光检测器6和计算机7，光源1与样品池4之间、样品池4与荧光检测器6之间均通过光纤2连接，荧光检测器6与计算机7之间通过数据线连接。样品池4置于样品池支架3上，样品池支架3位于遮光装置5内。其中，光纤2是线型光纤，光源1为LED光源或激光光源。利用上述基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置的检测方法，如图2所示，包括以下步骤：步骤一，选取代表性食用植物油样本：首先选取一批真品和伪品的花生油样本（样本量一般大于120个样本）用来建立数学模型，其中的80个样本用作建立训练集样本，40个样本作为测试集样本。步骤二，食用植物油品质判定依据：花生油等食用植物油样本的品质通过酸价、过氧化物和极性成分等理化指标进行判定，检测过程中严格按照国家标准所规定的步骤进行操作。步骤三，荧光光谱采集：用移液器移取1mL左右的食用植物油待测样本，将其置入于样品池4中，然后将其移至遮光装置5中的样品池支架3中，然后进行原始荧光光谱采集；信号采集时，LED光源或激光光源1发射出特定波长的光谱（200nm-800nm），激发光源通过线型荧光光纤2对样品池4中的食用植物油样本进行照射和激发，样品池4中的食用植物油样本经过激发后发射一系列荧光发射光谱（300nm-1200nm），发射光谱通过线型荧光光纤2输入进荧光光谱检测器6，荧光光谱检测器6将光信号转换成数字信号并通过数据线传输给计算机7。步骤四，建立快速检测模型：计算机通过主成分分析、平行因子等算法对荧光光谱原始数据进行预处理，将预处理后的荧光光谱数据作为输入值，将真品食本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，其特征在于：包括光源（1）、样品池（4）、荧光检测器（6）和计算机（7），所述光源（1）与样品池（4）之间、样品池（4）与荧光检测器（6）之间均通过光纤（2）连接，荧光检测器（6）与计算机（7）之间通过数据线连接。

【技术特征摘要】
1.基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，其特征在于：包括光源（1）、样品池（4）、荧光检测器（6）和计算机（7），所述光源（1）与样品池（4）之间、样品池（4）与荧光检测器（6）之间均通过光纤（2）连接，荧光检测器（6）与计算机（7）之间通过数据线连接。2.根据权利要求1所述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括用于放置样品池（4）的样品池支架（3）。3.根据权利要求1或2所述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，其特征在于：所述样品池（4）外部还设有遮光装置（5）。4.根据权利要求1所述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置，其特征在于：所述光纤（2）为线型光纤；所述光源（1）为LED光源或激光光源。5.利用权利要求1~4任一项所述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采集食用植物油样本的荧光光谱数据；（2）获得与食用植物油真伪相关的化学指标数据库；（3）对荧光数据特征信息进行提取和数据预处理；（4）建立数学模型和对未知样本快速检测。6.根据权利要求5所述的基于光纤式荧光光谱技术的食用植物油真伪快速检测方法，其特征在于，步骤（1）所述采集食用植物油样本的荧光光谱数据包括以下步骤：（11）将食用植物油样本置入样品池（4）中，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海洋，贾小丽，孙艳辉，吕日琴，刘淑兰，李双芳，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34