基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法，其包括将待检测的谷物食品经粉碎、糊化、打浆、高压均质、真空脱泡、延流成膜等处理后制成样品薄膜，之后在样品薄膜的两端之间施加特定频率的激励信号电压，同时检测可见光在透过样品薄膜前后的光强度差值的绝对值，再依据预先建立的谷物食品内铁含量与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值的关系式，求得待检测谷物食品中的铁含量。本发明专利技术提供的检测方法无需对样品进行复杂的预处理，无需复杂设备，操作简单，检测周期短，准确性好，能很好地满足简单、快速的检测需求。的检测需求。的检测需求。

【技术实现步骤摘要】
基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法


[0001]本专利技术特别涉及一种检测谷物食品中微量铁含量的方法，属于光电检测


技术介绍

[0002]铁是人体必需的一种营养素，铁缺乏是全球“隐性饥饿”之首，缺铁性疾病严重危害人们的身体健康。我国中西部地区以小麦、玉米等为主食，但其含铁量较低，膳食营养强化成为人们关注的焦点。GB 14880
‑
2012食品营养强化剂使用标准和GB 2760
‑
2014食品添加剂使用标准中对营养强化剂做了明确规定。其中铁作为强化剂的品种主要包括乳铁蛋白、葡萄糖酸亚铁、焦磷酸铁、柠檬酸铁、乳酸亚铁和NaFeEDTA等十几种。国标中规定大米、小麦、杂粮等谷物中铁营养强化剂用量为14~26 mg/kg，在谷物中强化铁，工艺简单、成本低廉，前景良好。但是对谷物进行铁强化的同时，含量的控制非常重要。谷物中添加过量铁，在谷物颜色变化的同时，其口感也会发生改变。此外，过量铁摄入，人体无法代谢，沉积于肝脏、心脏和内分泌等器官，影响人体健康。目前检测食品中铁含量的方法主要为原子吸收法、比色法等化学法，例如CN210401313U，但是其前处理过程复杂，检测效率低，检测周期长。近年来，部分研究人员提出利用光电学检测技术检测铁的含量，例如CN101655476B、CN107782719A，但同样操作复杂，且相关设备成本高昂，难以实现简单快速的检测。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法，以克服现有技术中的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法，其包括如下步骤：S1、将待检测的谷物食品粉碎后与去离子水混合并充分搅拌至完全糊化，之后打浆、高压均质得到待检测预制样；S2、对所述待检测预制样进行真空脱泡处理；S3、将所述待检测预制样在室温下延流成膜，之后静置，获得待检测样品薄膜；S4、将所述待检测样品薄膜在恒温恒湿环境中固膜；S5、在所述待检测样品薄膜的两端之间施加频率为40kHz的激励信号电压，并以可见光照射所述待检测样品薄膜的一侧表面，同时检测可见光在透过所述待检测样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx
c
；S6、依据Δx
c
和预先确定的谷物食品内铁含量Y与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx的关系式Y=0.005Δx+C，C的取值为5.136
‑
5.786，计算获得待检测谷物食品中的铁含量。
[0005]较之现有技术，本专利技术提供的检测方法无需对样品进行复杂的预处理，无需复杂设备，操作简单，检测周期短，准确性好，能很好地满足简单、快速的检测需求。
附图说明
[0006]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0007]图1是本专利技术一典型实施方案中一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法的原理图。
具体实施方式
[0008]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0009]本专利技术提供的一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法的原理主要在于：Fe在特定频率（40kHz）下对交变电场的介电弛豫效应强化了复杂电解质体系中铁离子对交变电场的振荡响应，随即对可见光造成特异性的吸收。该方法包括样品预制备、真空脱泡、延流制膜、恒温恒湿固膜、光电检测、分析等步骤。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法具体包括：S1、将待检测的谷物食品粉碎后与去离子水混合并充分搅拌至完全糊化，之后打浆、高压均质得到待检测预制样；S2、对所述待检测预制样进行真空脱泡处理；S3、将所述待检测预制样在室温下延流成膜，之后静置，获得待检测样品薄膜；S4、将所述待检测样品薄膜在恒温恒湿环境中固膜；S5、在所述待检测样品薄膜的两端之间施加特定频率的激励信号电压，并以可见光照射所述待检测样品薄膜的一侧表面，同时检测可见光在透过所述待检测样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx
c
；S6、依据Δx
c
和预先确定的谷物食品内铁含量Y与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx的关系式Y=0.005Δx+C，C的取值为5.136
‑
5.786，计算获得待检测谷物食品中的铁含量。
[0011]进一步的，所述的方法还包括：取一系列铁含量不同的谷物食品标样以步骤S1
‑
S5的操作进行处理，从而确定谷物食品内铁含量Y与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx的关系式，所述关系式对应的检测范围是0~30mg/kg。
[0012]其中，为了保证检测的准确性，应将各谷物食品标样及待检测谷物食品与去离子水按照相同的质量比例混合，并制成相同厚度的样品薄膜。而针对这些样品薄膜施加的激励信号电压及可见光光照强度也应是一致的。
[0013]在一些实施方式中，步骤S1包括：将粉碎后的待检测谷物食品与去离子水按质量比1:2~1:4混合并充分搅拌至完全糊化。
[0014]在一些实施方式中，步骤S1包括：将待检测的谷物食品磨碎后烘干，之后粉碎，再与去离子水混合并在90
‑
100℃下充分搅拌至完全糊化。
[0015]在一些实施方式中，步骤S2包括：将所述待检测的预制样在0.2~0.5MPa的真空条
件下真空脱泡处理40~50min。
[0016]在一些实施方式中，步骤S3包括：将所述待检测的预制样倒入带凹槽的透明平板中，并在室温下延流成膜，之后静置40~50min，获得厚度为0.2~1.2mm的待检测样品薄膜。
[0017]在一些实施方式中，步骤S4包括：将所述待检测的样品薄膜在温度为50~55℃、相对湿度为RH%=60~70的恒温恒湿环境中固膜40~45min。
[0018]在一些实施方式中，步骤S5包括：在室温下于所述待检测的样品薄膜的两端之间施加激励信号电压，所述激励信号电压的大小为100
‑
200mV、频率为40kHz，同时以光强为2000
‑
4000Lx的可见光照射所述待检测的样品薄膜的一侧表面。
[0019]在一些实施方式中，步骤S5包括：在待检测样品薄膜两侧分别设置用于发射所述可见光的光源和光强度检测设备，其中光源的出光面与待检测样品薄膜表面的距离以及光强度检测设备的受光面与待检测样品薄膜表面的距离均在10mm以内。
[0020]在本专利技术的一个较为具体的实施方案中，一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法可以包括以下步骤：S1、将谷物食品磨碎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光电耦合法检测谷物食品中微量铁含量的方法，其特征在于包括如下步骤：S1、将待检测的谷物食品粉碎后与去离子水混合并充分搅拌至完全糊化，之后打浆、高压均质得到待检测预制样；S2、对所述待检测预制样进行真空脱泡处理；S3、将所述待检测预制样在室温下延流成膜，之后静置，获得待检测样品薄膜；S4、将所述待检测样品薄膜在恒温恒湿环境中固膜；S5、在所述待检测样品薄膜的两端之间施加频率为40kHz的激励信号电压，并以可见光照射所述待检测样品薄膜的一侧表面，同时检测可见光在透过所述待检测样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx
c
；S6、依据Δx
c
和预先确定的谷物食品内铁含量Y与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx的关系式Y=0.005Δx+C，C的取值为5.136
‑
5.786，计算获得待检测谷物食品中的铁含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括：取一系列铁含量不同的谷物食品标样以步骤S1
‑
S5的操作进行处理，从而确定谷物食品内铁含量Y与可见光在透过相应样品薄膜前后的光强度差值的绝对值Δx的关系式，所述关系式对应的检测范围是0~30mg/kg。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：将粉碎后的待检测谷物食品与去离子水按质量比1:2~1:4混合并充分搅拌至完全糊化。4.根据权利要求3所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钊，吕瑶瑶，钟光波，孟嫚，周孙林，黄景辉，邓清，杨哪，徐振林，孙远明，赵书馨，陈新文，
申请(专利权)人：广东利诚检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：