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一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法及裝置。采集順式脂肪酸和反式脂肪酸標準品的近紅外光譜，通過光譜微弱差異計算獲取反式脂肪酸的特征波段；應用非線性偏最小二乘將食用植物油反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值與其真實含量進行關聯(lián)，建立反式脂肪酸的回歸方程。利用回歸方程可直接預測食用植物油中的反式脂肪酸含量。該方法可用于食用植物油生產(chǎn)加工過程的反式脂肪酸含量實時監(jiān)測及食品安全執(zhí)法人員的現(xiàn)場快速抽樣檢測。
【專利說明】一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農產(chǎn)品/食品質量與安全檢測【技術領域】，尤其涉及一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]食用植物油中的反式脂肪酸是一種不好的脂肪酸，食用過量會對人體健康產(chǎn)生諸多危害，會促進動脈硬化，誘發(fā)心血管疾病和糖尿病，影響兒童生長發(fā)育和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，增加乳腺癌、結腸癌、前列腺癌等癌癥風險。因此，非常有必要對食用植物油中的反式脂肪酸含量進行檢測。
[0003]目前，食用植物油反式脂肪酸的檢測方法主要有氣相色譜法、紅外光譜法、銀離子色譜法、毛細管電泳法、高效液相色譜法等。銀離子色譜法主要是根據(jù)Ag +與順式雙鍵存在微弱的作用力，而與反式雙鍵不發(fā)生作用來測定反式脂肪酸的含量。但上述方法均在需要對樣品進行前處理，檢測時間相對較長，無法實現(xiàn)食用植物油中的反式脂肪酸含量快速檢測。
[0004]近紅外技術是近幾十年來發(fā)展起來的現(xiàn)代分析技術，其原理是利用C-C、C-H等基團的合頻及倍頻吸收對分子物質含量進行檢測。該技術具有無需樣品預處理、非破壞性、快速實時檢測的優(yōu)點，可以滿足食用植物油反式脂肪酸含量的快速檢測。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種食用植物油反式脂肪酸含量的快速檢測方法及裝置。
[0006]本發(fā)明采用如下技術方案:
本發(fā)明的食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法的具體步驟如下:
(1)采集食用植物油中的反式脂肪酸和順式脂肪酸標準品的近紅外光譜；
(2)通過光譜微弱差異計算對反式脂肪酸和順式脂肪酸標準品的近紅外光譜進行光譜差異分析，并將光譜差異波段作為反式脂肪酸的特征波段；
(3)收集不同品種、不同來源及不同反式脂肪酸含量的食用植物油樣本，并采集樣本的近紅外光譜；
(4)對步驟(3)采集樣本的近紅外光譜進行光譜預處理，并提取反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值；
(5)采用國家標準方法測定樣本的反式脂肪酸含量；
(6)應用非線性偏最小二乘將樣本反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值與其真實的反式脂肪酸含量進行關聯(lián)，建立反式脂肪酸的回歸方程；
(7)對于未知反式脂肪酸含量的食用植物油，先采集食用植物油的近紅外光譜，并對光譜進行預處理，然后提取反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值，最后將吸光度值輸入到反式脂肪酸的回歸方程中，獲得食用植物油的反式脂肪酸含量，從而實現(xiàn)食用植物油反式脂肪酸含量的快速檢測。[0007]步驟(4 )和(7 )中，預處理方法包括中值濾波和多元散射校正，依次采用中值濾波及多元散射校正對光譜進行處理。
[0008]步驟(5)中，所述的國家GBT 22507-2008。
[0009]步驟(6)中，所述的反式脂肪酸的回歸方程是y=B*D，y為樣本的預測反式脂肪酸含量，B為反式脂肪酸特征波段的回歸系數(shù)矩陣，D為反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值矩陣。
[0010]本發(fā)明的食用植物油反式脂肪酸快速檢測裝置包括計算機、近紅外光譜儀、固定套筒1、固定套筒II和開關電源組成，其中，固定套筒I中沿軸向設有光纖固定架和聚焦透鏡I ;固定套筒II中沿軸向設有聚焦透鏡I1、聚焦透鏡III和鹵鎢燈杯；計算機與近紅外光譜儀連接，近紅外光譜儀通過光纖與光纖固定架連接，開關電源通過電線與鹵鎢燈杯連接，固定套筒I和固定套筒II水平相對放置，中間放置樣本。
[0011]固定套筒I下方連接固定支架I，固定支架I下方連接XY兩軸位移臺I。
[0012]固定套筒II下方連接固定支架II，固定支架II下方連接XY兩軸位移臺II。
[0013]固定套筒I和固定套筒II中間設有載物臺，用于放置樣本。
[0014]本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明的食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法利用近紅外光譜技術檢測食用植物油中的反式脂肪酸含量具有無需樣品預處理、非破壞性、快速實時檢測的優(yōu)點，可以用于食用植物油生產(chǎn)加工過程的反式脂肪酸含量實時監(jiān)測及食品安全執(zhí)法人員的現(xiàn)場快速抽樣檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明的食用植物油反式脂肪酸快速檢測裝置的示意圖
圖中:1、聚焦透鏡II ;2、聚焦透鏡III ;3、固定套筒II ;4、鹵鎢燈杯；5、電線；6、開關電源；7、XY兩軸位移臺II ;8、固定支架II ;9、載物臺；10、XY兩軸位移臺I ;11、固定支架I ;12、計算機；13、近紅外光譜儀；14、光纖；15、固定套筒I ;16、光纖固定架；17、聚焦透鏡I ;18、樣本；19、平行光束。
【具體實施方式】
[0016]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步詳細描述。
[0017]本具體實施例以200個不同品種、不同來源及不同反式脂肪酸含量的食用植物油樣本及I個桶裝大豆油樣本為例，200個樣本用于建立反式脂肪酸回歸方程，I個桶裝大豆油樣本作為未知樣本，進行反式脂肪酸含量檢測。
[0018]如圖1所示，本實施例的一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法，將桶裝大豆油作為樣本18置于載物臺9上，固定套筒II 3通過固定支架II 8與XY兩軸位移臺II 7相連，聚焦透鏡II 1、聚焦透鏡III 2及鹵鎢燈杯4固定安裝在固定套筒II 3里，通過移動XY兩軸位移臺II 7使固定套筒II 3處于樣本18的中部，且固定套筒II 3的前端與樣本距離為Icm;固定套筒I 15通過固定支架I 11與XY兩軸位移臺I 10相連，聚焦透鏡I 17及光纖固定架16固定安裝在固定套筒15 I里，光纖14固定在光纖固定架16上，通過移動XY兩軸位移臺I 10使固定套筒I 15處于樣本18的中部，且固定套筒I 15的前端與樣本距離為0.1cm,防止外部光直接通過聚焦透鏡I 17進入光纖14 ;打開開關電源6，使鹵鎢燈杯4產(chǎn)生的光線經(jīng)聚焦透鏡II I和聚焦透鏡III 2以平行光束19照射樣本18，透過樣本18的光線經(jīng)聚焦透鏡I 17匯聚，進入光纖14，再由近紅外光譜儀13獲取樣本18的光譜信號，然后保存到計算機12里。為提高樣本18的反式脂肪酸檢測精度，采集樣本18的不同部位的光譜信號。移動XY兩軸位移臺II 7及XY兩軸位移臺I 10，使固定套筒II 3及固定套筒I 15處于樣本18的下部，采集樣本18的光譜信號；再次移動XY兩軸位移臺II 7及XY兩軸位移臺I 10，使固定套筒II 3及固定套筒I 15處于樣本18的上部，采集樣本18的光譜信號；將樣本18的3次光譜信號求平均，將平均光譜作為樣本18的光譜。
[0019]對食用植物油中的反式脂肪酸、順式脂肪酸標準品及200個不同品種、不同來源及不同反式脂肪酸含量的食用植物油樣本按上述步驟采集其近紅外光譜。
[0020]通過光譜微弱差異計算對反式脂肪酸和順式脂肪酸標準品的近紅外光譜進行光譜差異分析，并將光譜差異波段作為反式脂肪酸的特征波段。
[0021]對200個食用植物油樣本的近紅外光譜，(I)依次采用中值濾波和多元散射校正進行光譜預處理，根據(jù)光譜微弱差異計算方法確定的反式脂肪酸特征波段，提取相應特征波段的光譜吸光度值。(2)采用國家標準方法GBT 22507-2008測定200個樣本的反式脂肪酸含量。(3)應用非線性偏最小二乘將200個樣本光譜的反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值與其真實的反式脂肪酸含量進行關聯(lián)，建立反式脂肪酸的回歸方程，反式脂肪酸的回歸方程是y=B*D，y為樣本的預測反式脂肪酸含量，B為反式脂肪酸特征波段的回歸系數(shù)矩陣，D為反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值矩陣。
[0022]對桶裝大豆油樣本的近紅外光譜依次采用中值濾波和多元散射校正進行光譜預處理，根據(jù)光譜微弱差異計算方法確定的反式脂肪酸特征波段，提取相應特征波段的光譜吸光度值；最后將吸光度值輸入到反式脂肪酸的回歸方程中，獲得桶裝大豆油樣本的反式脂肪酸含量為2.08%ο經(jīng)國標方法檢測,該桶裝大豆油樣本的反式脂肪酸含量為2.15%。
[0023]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法，其特征在于:所述方法的具體步驟如下: (1)采集食用植物油中的反式脂肪酸和順式脂肪酸標準品的近紅外光譜； (2)通過光譜微弱差異計算對反式脂肪酸和順式脂肪酸標準品的近紅外光譜進行光譜差異分析，并將光譜差異波段作為反式脂肪酸的特征波段； (3)收集不同品種、不同來源及不同反式脂肪酸含量的食用植物油樣本，并采集樣本的近紅外光譜； (4)對步驟(3)采集樣本的近紅外光譜進行光譜預處理，并提取反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值； (5)采用國家標準方法測定樣本的反式脂肪酸含量； (6)應用非線性偏最小二乘將樣本反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值與其真實的反式脂肪酸含量進行關聯(lián)，建立反式脂肪酸的回歸方程； (7)對于未知反式脂肪酸含量的食用植物油，先采集食用植物油的近紅外光譜，并對光譜進行預處理，然后提取反式脂肪酸特征波段的光譜吸光度值，最后將吸光度值輸入到反式脂肪酸的回歸方程中，獲得食用植物油的反式脂肪酸含量，從而實現(xiàn)食用植物油反式脂肪酸含量的快速檢測。
2.如權利要求1所述的食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法，其特征在于:步驟(4)和(7)中，預處理方法包括中值濾波和多元散射校正，依次采用中值濾波及多元散射校正對光譜進行處理。
3.如權利要求1所述的食用植物油反式脂肪酸快速檢測方法，其特征在于:步驟(5)中，所述的國家標準方法是GBT 22507-2008。
4.一種食用植物油反式脂肪酸快速檢測的裝置，其特征在于:所述裝置包括計算機(12)、近紅外光譜儀(13)、固定套筒I (15)、固定套筒II (3)和開關電源(6)組成，其中，固定套筒I (15)中沿軸向設有光纖固定架(16)和聚焦透鏡I (17);固定套筒II (3)中沿軸向設有聚焦透鏡II (I)、聚焦透鏡111(2)和鹵鎢燈杯(4);計算機(12)與近紅外光譜儀(13)連接，近紅外光譜儀(13)通過光纖(14)與光纖固定架(16)連接，開關電源(6)通過電線(5)與鹵鎢燈杯(4)連接，固定套筒I (15)和固定套筒II (3)水平相對放置，中間放置樣本(18)。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于:固定套筒I(15)下方連接固定支架I(11)，固定支架I (11)下方連接XY兩軸位移臺I (10)。
6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于:固定套筒II(3)下方連接固定支架II (8)，固定支架II (8)下方連接XY兩軸位移臺II (7)。
7.如權利要求4所述的裝置，其特征在于:固定套筒I(15)和固定套筒II (3)中間設有載物臺(9)，用于放置樣本(18)。
【文檔編號】G01N21/3577GK103926216SQ201410166881
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】孫通, 劉木華, 胡田, 許朋 申請人:江西農業(yè)大學