基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置及其方法。它包括太赫兹波源、聚乙烯光纤输入端、聚乙烯光纤、聚乙烯光纤输出端、长方形玻璃器皿，由太赫兹波源发出的太赫兹波由聚乙烯光纤输入端输入，通过聚乙烯光纤，经聚乙烯光纤输出端输出，聚乙烯光纤中间部分置于长方形玻璃器皿中。利用食用油的吸收率随太赫兹波频率变化曲线，结合太赫兹波对于有机分子的指纹识别能力，通过对吸收率曲线上的特征吸收峰指认，实现对食用油的成分进行快速的识别检测。本发明专利技术用于对食用油成分的快速检测与识别，具有速度快，精度高，分辨率好，实验操作方便、测试数据处理简单精确的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太赫兹科学技术应用领域，具体涉及一种基于聚乙烯光纤的食 用油成分探测装置及其方法。
技术介绍
构成油脂的脂肪酸影响油脂的性质，因此分析油脂的脂肪酸组成是常见的 油脂研究分析项目之一。目前常用的脂肪酸分析方法是气相色谱法。气相色谱 法是利用色谱柱中装入载体或固定液，用载气把将要分析的混合物带入色谱柱， 在一定的温度和压力下，各气体组分在载气和固定液薄膜的气液两相中的分配 系数不同，随着载气的向前流动，样品各组分在气、液两相中反复进行分配， 使脂肪酸各组分的移动速度有快有慢，从而可将各组组分分离开。然后按照校 正峰面积归一化计算结果。气相色谱仪的进样装置可选配用填充柱或配用毛细 管柱，可使用分流式进样装置，也可使用非分流式进样装置。柱箱应能将色谱柱的温度加热至260°以上，并能维持所需温度，填充柱管柱由与被分析的物质 惰性材料制成(例如玻璃或不锈钢)。脂肪酸特别是十二碳以上的长链脂肪酸， 一般不宜直接进行气相色谱分析，其原因是脂肪酸的沸点高，且高温下不稳定， 易裂解，分析中容易造成损失。因此对脂肪酸及油脂的脂肪酸组成分析时，先 将脂肪酸或油脂与甲醇反应，制备出脂肪酸甲酯，降低沸点，提高其稳定性， 然后再进行气相色谱分析。对于油类中甘一酯、甘二酯、甘三酯的分析、分离可采用柱色谱方法、棒 状薄层分析技术、高压液相色谱法等。其中柱色谱法采用硅胶作为载体装柱， 根据甘一酯、甘二酯、甘三酯的极性不同，分别用不同极性的溶剂洗脱吸附于 硅胶上的样品，依次得到甘三酯、甘二酯和游离脂肪酸、甘一酯组分，称重后 可计算出三者的百分含量。红外光吸收光谱法可用于检测天然油脂、精炼或氢 化动植物油脂、脂肪酸、脂肪酸酯中是否存在反式酸。但是要求反式酸的总量 不低于1%时，可对其进行定量测定。以上是几种常用的食用油成分检测技术，不但在样品提纯、萃取等预处理 技术方面要求十分复杂，后期检测条件也要求苛刻，检测周期较长，并且对样 品含量也有一定的要求。太赫兹波通常指的是频率在0.1THz 10THz之间的电磁波，其波段在微波和 红外光之间，属于远红外波段。物质的太赫兹波谱非常重要，包含着丰富的物理和化学信息，利用太赫兹波对于有机分子的"指纹"识别能力，通过引入太赫兹 波光谱技术，结合聚乙烯光纤可以对食用油的成分进行快速的检测，国内外尚 无这样的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于聚乙烯光纤的食用油 成分探测装置及其方法。基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置包括太赫兹波源、聚乙烯光纤输入 端、聚乙烯光纤、聚乙烯光纤输出端、长方形玻璃器皿，由太赫兹波源发出的 太赫兹波由聚乙烯光纤输入端输入，通过聚乙烯光纤，经聚乙烯光纤输出端输 出，聚乙烯光纤中间部份置于长方形玻璃器皿中。所述的聚乙烯光纤输入端和聚乙烯光纤输出端的半径为0.4 2.5mm，长度 为2 10cm。聚乙烯光纤的半径为1 4.5pm。长方形玻璃器皿的长为500 5000mm、宽为500 2000mm、高为500 1000mm。太赫兹波源1为太赫兹时 域光谱系统THz—TDS。基于聚乙烯光纤的食用油成分探测方法包括如下步骤-1) 当长方形玻璃器皿5不放有待测食用油时，由太赫兹波源l发出的太赫 兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚乙烯光纤3，经聚乙烯光纤输出端4输 出，利用太赫兹时域光谱系统THz—TDS自带的探测器测得参考的太赫兹波功 率随频率变化P。(w);2) 当长方形玻璃器皿5放有待测食用油时(待测食用油要部分漫过聚乙烯 光纤3)，由太赫兹波源1发出的太赫兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚 乙烯光纤3，经聚乙烯光纤输出端4输出，利用太赫兹时域光谱系统THz—TDS 自带的探测器测得待测食用油的太赫兹波功率随频率变化^(w);3) 待测食用油的吸收率"随太赫兹波频率变化可以表示为 1，其中附是待测食用油在长方形玻璃器皿的质量，"是频率，尸。(")是参考的 太赫兹波功率随频率变化，是测得待测食用油的太赫兹波功率随频率变化。4) 利用待测食用油的吸收率"随太赫兹波频率变化曲线，结合太赫兹波对 于有机分子的指纹识别能力，通过对吸收率曲线上的特征吸收峰指认，实现对 食用油的成分进行快速的识别检测。本专利技术用于对食用油成分的快速检测与识别，具有速度快，精度高，分辨率好，实验操作方便、测试数据处理简单精确的特点。 附图说明图1是基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置结构示意图； 图2是玉米胚芽油中十六烷酸，十八烷酸，油酸和亚油酸成分检测的吸收 谱特征峰；图中太赫兹波源l、聚乙烯光纤输入端2、聚乙烯光纤3、聚乙烯光纤输 出端4、长方形玻璃器皿5。 具体实施例方式如图1所示，基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置包括太赫兹波源1、聚 乙烯光纤输入端2、聚乙烯光纤3、聚乙烯光纤输出端4、长方形玻璃器皿5， 由太赫兹波源1发出的太赫兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚乙烯光纤3 ， 经聚乙烯光纤输出端4输出，聚乙烯光纤3中间部份置于长方形玻璃器皿5中。所述的聚乙烯光纤输入端2和聚乙烯光纤输出端4的半径为0.4 2.5mm， 长度为2 10cm。聚乙烯光纤3的半径为1 4.5pm。长方形玻璃器皿5的长为 500 5000mm、宽为500 2000mm、高为500 1000mm。太赫兹波源1为太赫 兹时域光谱系统THz—TDS。基于聚乙烯光纤的食用油成分探测方法，其特征在于包括如下步骤1) 当长 方形玻璃器皿5不放有待测食用油时，由太赫兹波源l发出的太赫 兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚乙烯光纤3，经聚乙烯光纤输出端4输 出，利用太赫兹时域光谱系统THz—TDS自带的探测器测得参考的太赫兹波功 率随频率变化p。0);2) 当长方形玻璃器皿5放有待测食用油时(待测食用油要部分漫过聚乙烯 光纤3),由太赫兹波源1发出的太赫兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚 乙烯光纤3，经聚乙烯光纤输出端4输出，利用太赫兹时域光谱系统THz—TDS 自带的探测器测得待测食用油的太赫兹波功率随频率变化《(w);3) 待测食用油的吸收率"随太赫兹波频率变化可以表示为0; = —ln u、 2 尸 其中m是待测食用油在长方形玻璃器皿的质量，"是频率，A(w)是参考的太赫兹波功率随频率变化，/U^)是测得待测食用油的太赫兹波功率随频率变化。4) 利用待测食用油的吸收率"随太赫兹波频率变化曲线，结合太赫兹波对 于有机分子的指纹识别能力，通过对吸收率曲线上的特征吸收峰指认，实现对食用油成分进行快速的识别检测。本专利技术的工作过程利用太赫兹时域光谱系统THz—TDS，计算机控帝ijTHz 一TDS输出太赫兹波频率在0.2-1.8THz频段，在测试过程中，实验系统的f言噪 比为1000，温度为298K。谱分辨率好于40GHz。基于聚乙烯光纤的食用油成分探测方法，其特征在于包括如下步骤1) 当长方形玻璃器皿5不放有待测食用油时，由太赫兹波源1发出的太赫 兹波由聚乙烯光纤输入端2输入，通过聚乙烯光纤3，经聚乙烯光纤输出4詣4输 出，禾IJ用太赫兹时域光谱系统THz—TDS自带的探测器测得参考的太赫兹波功 率随频率变化P。(w);2) 当长方形玻璃器皿5放有待测食用油时(待测食用油要部分漫过聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于聚乙烯光纤的食用油成分探测装置，其特征在于包括太赫兹波源（１）、聚乙烯光纤输入端（２）、聚乙烯光纤（３）、聚乙烯光纤输出端（４）、长方形玻璃器皿（５），由太赫兹波源（１）发出的太赫兹波由聚乙烯光纤输入端（２）输入，通过聚乙烯光纤（３），经聚乙烯光纤输出端（４）输出，聚乙烯光纤（３）中间部份置于长方形玻璃器皿（５）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李九生，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]