共焦显微拉曼光谱法快速检测食用油掺假的研究-论文
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COMMENTS | 食事评论Jul. 2018 China Food Safety »·41·我国对植物油消费水平日益提高,因此要求对植物油的质量监管的力度要到位,本文将针对利用拉曼光谱和近红外光谱融合技术对植物油的种类进行快速高效精准的鉴定,并结合分析植物油种类鉴定的SVC 模型研究技术,对更好地预测植物油的鉴定模型,严格执行好我国植物油种类鉴定检测标准提供借鉴。
样品光谱采集与光谱分析样品光谱采集运用拉曼近红外光谱融合技术快速鉴定植物油时,应首先对植物油进行样品光谱的采集,采集植物油样品的光谱仪是欧普图斯拉曼光谱仪,红外植物油质量快速鉴定仪。
样品光谱对比分析采集大豆油、花生油、菜籽油、茶籽油、稻米油、玉米油、葵花籽油和橄榄油八类植物油作为样品,对这八类常见植物油进行分别处理后,在对其进行拉曼光谱采集和近红外光谱采集,对采集的拉曼光谱和近红外光谱分析后可知,拉曼光谱曲线会因为植物油种类的不同而不同,通常1340—1440纳米以及1600-1700纳米处会出现波峰和波谷,吸光度也不同,吸光度的位置变化也会因为采集的长度单位的不同而相应做出改变,这也就证明了采用拉曼光谱法和近红外原始图谱能够对植物油的种类进行有效的鉴定。
光谱特征波长提取应用竞争性自适应重加权采样,连续投影算法联用和后向间隔偏最小二乘法算法对处理过后的拉曼图谱和近红外光谱进行数据的提取测量,然后对提取的数据结合激光拉曼光谱,近红外光谱表示为特征层,对近红外光谱特征层建立光谱融合建构,连续投影算法联用时先使用连续投影对光谱的特征变量进行提取,再用提取后的光谱特征变量进行投影算法的连用,然后采用投影算法对连续投影算法进行特征变量进行二次收集,并对二次特征变量进行优选。
植物油种类鉴定SVC 模型研究基于拉曼光谱植物油种类的鉴定SVC 模型经过 MA11-airPLS-Nor 近预处理的拉曼光谱并结合光谱的波峰和波谷,以及SG9-airPLS-Nor 处理的拉曼光谱数据进行SVC 模型的构建,SVC 模型的构建应注意在对拉曼光谱分析的数据预处理,结合拉曼光谱的波峰和波谷对数据预处理的时效性进行采集,作为SVC 模型建构的输入变量,之后就是对SVC 模型建构后的整体优化,建立包含拉曼光谱全波段的SVC 整体建构模型。
光谱技术在肉品掺杂掺假鉴别中的应用研究进展肉品作为人们食物中的重要组成部分,其质量和安全性一直备受关注。
然而,肉品市场上存在着各种形式的掺杂和掺假现象,这对消费者的健康和利益造成了威胁。
因此,对肉品掺杂掺假鉴别技术的研究和应用越来越受到关注。
光谱技术是一种非常有前途的肉品掺杂掺假鉴别技术,它具有操作简便、分析速度快、无损分析等优点。
当前,主要有近红外光谱技术、拉曼光谱技术、荧光光谱技术等被广泛应用于肉品掺杂掺假的鉴别中。
近红外光谱技术是一种快速可靠的非灭菌性监测技术,其可以对样品进行快速的定性定量分析,并能够对样品中的有机物和无机物进行分析。
目前,该技术已被应用于猪、羊、牛肉等肉类的质量检测。
在研究中,研究人员通过近红外光谱技术,成功地实现了不同种类肉品的鉴别,以及掺假和掺杂品的定量分析。
与近红外光谱技术相比,拉曼光谱技术在固体与液体样品的检测中也表现出了很好的应用前景。
拉曼光谱技术是一种非常灵敏、无破坏性的技术,可以对骨头、筋膜等肉品组织结构的变化进行分析,对肉品掺假掺杂鉴别也有较好的应用效果。
在研究中,研究人员发现,当微小分子物质掺杂在肉中时,其分子振动频率的变化会引起拉曼光谱图形的变化,因此可以通过拉曼光谱技术对肉品中的掺杂物进行快速检测。
荧光光谱技术是一种能够对肉品溶液中的荧光物质进行快速检测的技术,可以用于猪、鸡、菜薹等不同种类的肉品溶液的鉴别。
在研究中,研究人员发现荧光光谱技术能够准确地检测到肉品中的掺杂物,并且由于荧光物质具有吸光度低、灵敏度高、选择性强等优点,因此这种技术在未来的肉品掺杂掺假鉴别中可能会得到更广泛的应用。
综上所述,光谱技术在肉品掺杂掺假鉴别中具有非常有前途的应用前景,可以实现肉品的快速鉴别和质量检测。
但是,要想更好地应用这些技术,还需要进一步深入研究技术的特性和指标,不断完善技术的理论体系和分析方法,为消费者提供更加安全、健康的肉品。
不经过任何热和化学处理的初榨橄榄油保留了橄榄特有的味道和营养,使广大消费者争相抢购,其品质评价方法一直是国内外研究的重点。
拉曼光谱技术可以对橄榄油进行无损鉴定,因其高效准确等优点,已被目前大多数橄榄油相关鉴定人员采用。
一、拉曼光谱在橄榄油掺伪上的应用目前,橄榄油掺伪主要分为两种形式,一种是将劣质橄榄油和橄榄果渣油加入优质橄榄油种;另一种是把其他廉价实用油加入橄榄油中,如玉米油、榛子油、花生油、地沟油等。
而拉曼光谱技术具有速度快、效率高、灵敏度高等特点,可以分析橄榄油成分含量,鉴定橄榄油是否掺伪。
首先,不同食用油在光谱上的差异很小,如果只看差异的话难以有效鉴定橄榄油掺伪情况,因此在鉴定过程中通常需要结合聚类分析、偏最小二乘法、判别分析等化学计量学方法。
通过与计量学方法的结合,拉曼光谱技术可以精确到确定橄榄油中是否混合5%类型的油,能区分初榨橄榄油和其他食用油,定向分析橄榄油掺伪检测,且成本低、时间短、过程相较于其他方式更为简单。
其次,目前国内外已经开始研究拉曼光谱技术对橄榄油掺伪的检测。
比如,拉曼光谱通过类胡萝卜素含量鉴别橄榄油真伪,类胡罗卜素这种高度共轭化合物的C=C的伸缩震动可以引起拉曼光谱在1525cm-1处有吸收峰,橄榄油在精炼过程中里面的类胡萝卜素会消失,所以类胡萝卜素仅存在于初榨的橄榄油里面,因此拉曼光谱技术可以通过对类胡萝卜素的鉴定来判断橄榄油真伪。
最后,研究发现75%的优质初榨橄榄油在1265cm-1的位置拉曼光谱强度要小于540,而再优质初榨橄榄油中加入果渣油会让拉曼峰在1265到1650cm-1之间的强度增加,所以,高于该数值的橄榄油就可能存在造假的问题。
与其他鉴定橄榄油真伪的方法相比,谱图更为方便直观,精确高效,而且还不需要大量数据的计算,能更大程度的节省不必要的人力。
二、拉曼光谱对橄榄油的品质鉴定1.有效评价橄榄油的不饱和程度不饱和度是判断橄榄油品质的一个重要指标,拉曼光谱可以准确测定橄榄油不饱和度。
食用油掺假检测研究进展作者:林婵来源:《现代食品》 2017年第11期随着社会经济快速发展,食品安全越来越受到人们的重视。
食用油中含有人体不能合成却又不可缺少的重要营养成分,是人们生活中必不可少的一种重要消费品,食用油质量对人体健康影响很大。
食用油的产量和营养价值不同,其价格差别也很大,市场上一些不良商家,为了牟取利润,将劣质廉价的食用油掺入价格昂贵的食用油中,掺假后的食用油中的脂肪酸种类和含量会发生变化,对人体的健康产生了严重威胁,同时也扰乱了市场。
针对这一现象,食用油掺假检测的研究就显得格外重要。
本文介绍目前食用油掺假检测研究的进展。
1 食用油的组成、分类及主要掺假方式1.1 食用油的组成和分类食用油的主要成分是由脂肪酸和甘油化合而成的高分子化合物甘油三酯。
甘油三酯能水解生成脂肪酸和甘油。
这里的脂肪酸主要是指含有18 ~ 22 个碳的直链脂肪酸,主要由碳、氢和氧组成。
不同的食用油,其脂肪酸的种类和含量也有很大差别。
根据油脂来源的不同,传统上将食用油分为植物油和动物油。
植物油是通过压榨法和浸出法从植物果实中提取而来,如一年生植物花生、玉米、大豆等,多年生油料树种橄榄、棕榈、椰子等。
动物油脂主要是从动物脂肪中经过一系列加工和提炼方法制取的油脂,常见的有猪油、牛油、羊油。
1.2 食用油掺假的主要方式食用油掺假主要有两种方式:①将价格低廉的食用油掺入价格昂贵的食用油中,如在橄榄油中掺入花生油、大豆油和玉米油;在芝麻油中掺入花生油、大豆油和葵花籽油;花生油中掺入大豆油、玉米油和棉籽油。
②向食用油中掺入矿物油、桐油、地沟油等非食用油。
2 食用油掺假检测的主要方法2.1 理化检测法2.1.1 皂化法皂化法是GB/T 5009.37-2003 食用植物油卫生标准分析方法中判定食用油中是否掺杂矿物油的方法。
皂化法的原理是,食用油脂可与碱发生皂化反应,反应生成的皂可溶于热水,但矿物油不能被皂化,不溶于水,最终使溶液变浑浊,从而达到鉴别矿物油的目的。
快速鉴别掺伪橄榄油的拉曼光谱-聚类分析方法邓平建;耿艺介;梁裕;杨冬燕;李浩;杨永存【摘要】Raman spectrum-cluster analysis method was developed for rapid discerning of adulterated ol-ive oil using multiple batches of olive oil, soybean oil, corn oil, rapeseed oil, palm oil, cottonseed oil and refined swill-cooked dirty oil with various origins and brands as samples. Raman spectrum patterns of olive oil, low-price edible vegetable oil and refined swill-cooked dirty oil were studied under the conditions of 780 nm and 532 nm laser sources with common gratings and 532 nm laser source with extend-ed grating. Then the adulterated olive oil was discerned by cluster analysis method. The results indicated that the extended and first-order derivative Raman spectra showed abundant information and significantly different spectrum patterns among olive oil, low -price edible vegetable oil and refined swill-cooked dirty oil in 532 nm laser source. The cluster analysis model established on full-range spectrum informa-tion could discern olive oil as well as kinds of adulterated olive oils. The discriminant rates were 100% for 30 olive oils, 105 low-price edible vegetable oils, 38 refined swill-cooked dirty oils and 75 olive oils mixed with at least 5% refined swill-cooked dirty oil. Besides, the discriminant rates were above 94%and 88% respectively for 180 olive oils mixed with at least 5% low-price edible vegetable oil and 72 vegetable oils mixed with at least 5% refined swill-cooked dirty oil. The measurement process required no sample preparation or chemical reagent consumption, and the time costwas 5 min for each sample, therefore the discerning of adulterated ol-ive oil was rapid, non-destructive and accurate.%以不同产地、不同品牌的多批次橄榄油、大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、棕榈油、棉籽油及精炼地沟油为样品,探索建立快速鉴别掺伪橄榄油的拉曼光谱-聚类分析方法。
《基于拉曼光谱的食用植物油品质快速检测方法研究》一、引言随着人们生活水平的提高,食用植物油作为日常生活中必不可少的食品之一,其品质的保障和快速检测显得尤为重要。
传统的食用植物油品质检测方法多依赖于化学分析或实验室仪器分析,这些方法通常耗时、成本高且需要专业人员操作。
因此,发展一种快速、简便且可靠的食用植物油品质检测方法成为了当下的研究热点。
近年来,拉曼光谱技术在食品安全领域得到了广泛的应用,其具有无损检测、快速、高灵敏度等优点。
本文旨在研究基于拉曼光谱的食用植物油品质快速检测方法,以期为食用植物油品质的快速检测提供新的技术手段。
二、拉曼光谱技术概述拉曼光谱是一种基于拉曼散射效应的光谱技术,通过对物质分子或原子对光子的非弹性散射,得到物质的分子振动、转动等信息,从而对物质进行定性、定量分析。
拉曼光谱技术具有无损检测、非接触式测量、快速、高灵敏度等优点,在食品安全、医药、环保等领域得到了广泛的应用。
三、基于拉曼光谱的食用植物油品质快速检测方法1. 样品准备:取适量食用植物油样品,避免杂质和污染。
2. 拉曼光谱采集:利用拉曼光谱仪对食用植物油样品进行光谱采集,采集范围包括可见光至近红外区域。
3. 数据处理与分析:对采集的拉曼光谱数据进行预处理,如去噪、基线校正等,然后通过化学计量学方法对数据进行建模分析,提取与食用植物油品质相关的特征信息。
4. 品质评价:根据提取的特征信息,对食用植物油的品质进行评价,包括过氧化值、酸价、游离脂肪酸等指标。
四、实验结果与讨论1. 实验结果本文采用拉曼光谱技术对不同品质的食用植物油进行了检测,包括花生油、大豆油、玉米油等。
通过对采集的拉曼光谱数据进行预处理和化学计量学分析,成功提取了与食用植物油品质相关的特征信息。
根据这些特征信息,我们可以对食用植物油的过氧化值、酸价、游离脂肪酸等指标进行快速评价。
2. 讨论拉曼光谱技术在食用植物油品质检测中具有诸多优点。
首先,拉曼光谱技术具有无损检测的特点,避免了传统检测方法对样品的破坏。
拉曼光谱技术在食品研究中的应用第一章前言随着人们生活水平的提高,对安全、健康的饮食需求也日益增长。
食品安全问题成为了人们关注的热点问题,而食品研究技术的发展水平至关重要。
在这里,我们要讲述的是拉曼光谱技术在食品研究中的应用。
第二章拉曼光谱技术的概述拉曼光谱技术是一种分析化学技术,其原理是通过光的散射来实现物质特征的定量分析。
与常规光谱技术相比,它具有非常高的特征性和灵敏度。
同时,拉曼光谱技术还可以用于非接触、非损伤的材料性质表征。
由于这些特征,现在拉曼光谱技术被广泛应用于食品研究领域。
第三章食品中成分的定性分析拉曼光谱技术可以非常方便地定性分析食品中的各种成分。
例如,可以通过拉曼光谱技术来分析中药材中的有效成分,还可以分析哪些组分是有毒的或者是低效的。
同时,拉曼光谱技术可以分析某些原料中的水分含量、脂肪含量、蛋白质含量等等。
第四章食品中成分的定量分析除了成分的定性分析,拉曼光谱技术还可以用于食品成分的定量分析。
例如,可以通过拉曼光谱技术来测定食品中的氧化物、脂质过氧化物、糖及其衍生物、有机酸、蛋白质、脂肪酸、乳糖等物质的定量分析。
第五章食品中微生物的检测食品中微生物的检测是非常重要的,在食品加工和储存过程中都非常需要这种技术。
现在,拉曼光谱技术正被广泛应用于这一领域。
它可以快速、准确地检测出食品中的细菌、霉菌、酵母等微生物,并可以检测它们的种类和数量。
第六章食品中添加剂的检测食品中的添加剂对人身体健康非常重要。
如果添加剂的浓度过高,就会对人体产生严重的危害。
现在,拉曼光谱技术也可以用于检测食品中的添加剂。
它可以快速、便捷地检测出食品中的各种添加剂,如防腐剂、香料、甜味剂等等。
第七章结语总体而言,拉曼光谱技术在食品研究中的应用非常广泛。
它可以用于定性分析、定量分析、微生物检测和添加剂检测等领域。
随着食品研究领域的不断发展,拉曼光谱技术也在不断地发展、创新,为人类食品安全问题的解决提供更为有效的手段。
基于拉曼光谱的三组分食用调和油快速定量检测刘燕德;靳昙昙;王海阳【摘要】应用激光拉曼光谱技术结合化学计量学方法实现了三组分食用调和油中菜籽油、花生油和芝麻油的快速定量检测.分别采用标准正态变量变换(SNV)+去趋势(de-trending)算法和正交信号校正(OSC)算法对600~3 000 cm-1波段的原始拉曼光谱进行预处理.建立了基于非线性支持向量机(SVM)和线性偏最小二乘(PLS)回归算法的定量分析模型,并采用19个预测集通过外部交叉验证法对模型进行验证.实验结果显示:对含有菜籽油、花生油和芝麻油的三组分食用调和油,以OSC预处理后建立的线性PLS模型预测效果最好,其验证集决定系数R2p分别为0.9904,0.965 8,0.977 1,均方根误差(RMSEP)分别为0.018 8,0.037 9,0.026 2.研究结果表明,利用激光拉曼光谱结合化学计量学方法快速定量检测三组分食用调和油中菜籽油、花生油和芝麻油的含量具有可行性,并获得了较高的预测精度.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2015(023)009【总页数】7页(P2490-2496)【关键词】拉曼光谱;食用调和油;支持向量机;偏最小二乘;定量检测模型【作者】刘燕德;靳昙昙;王海阳【作者单位】华东交通大学光机电技术及应用研究所,江西南昌330013;华东交通大学光机电技术及应用研究所,江西南昌330013;华东交通大学光机电技术及应用研究所,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】O657.373;TS225.11 引言食用调和油又称高合油,它是由两种以上经精炼的食用油按比例调配制成的。
常见的调和油主要由菜籽油、大豆油、花生油、芝麻油等几种油按一定比例调和而成。
虽然食用油都富含不饱和脂肪酸和维生素E,但不同油品的营养价值、微量元素等都有所差别,而调和油则能够扬长避短,使营养均衡化,从而有益于人们的健康。
常见食用调和油的检测方法主要有三维荧光光谱法[1]、近红外光谱法[2-3]、气相色谱法[4]等,这些方法虽然具有检测快、无损伤等优点,但测量所需样品较多、准确度不高、操作流程繁琐且对检测人员的专业技能要求较高。