[发明专利]一种利用太赫兹时域光谱快速检测植物油纯度的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及太赫兹时域光谱分析领域，具体的说，涉及一种利用太赫兹时域光谱快速检测植物油纯度的方法及设备。

背景技术

食用植物油是人民群众生活的必需品，其价格因种类、营养价值的不同而存在较大差异。近年来，一些不法生产经营者为了谋取暴利，在高价植物油中掺入了廉价的植物油，使得市场上经常有以次充好的掺假植物油出现。如何检测植物油的真伪，分析掺伪油品的种类以及掺伪量等是质量监督中要解决的问题。为了保护合法生产经营者和消费者的利益，探索一种简便、快速、可靠的检测手段具有重要的意义。

检测植物油的传统方法主要依赖凝固点、折光率、不饱和度和碘值等物理化学特征，通常只能作粗略定性地检测。目前，能够对掺假植物油进行定量检测的技术主要有色谱分析和光谱分析法。

文献1(魏明等.常见植物油鉴别及掺伪的气相色谱新检测法.《食品科学》，2003，24(12)：103-106.)披露了一种通过气相色谱法分析测定植物油中脂肪酸的组成与含量来判断植物油掺假情况的方法。气相色谱法是一种物理分离方法，根据不同的物质在两相-固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，当两相做相对运动时，这些物质也随流动相一起运动，并在两相间进行反复多次的分配，这样就使得那些分配系数只有微小差别的物质，在移动速度上产生很大的差别，从而使各组份达到了完全分离。植物油主要是由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等脂肪酸组成的甘油酯，不同种类植物油的脂肪酸组成与含量不同，因而掺伪后脂肪酸的组成与含量也跟随改变，用气相色谱法测定脂肪酸的构成比，并与纯品油进行对比，可达到鉴别掺伪品种和计算掺伪量的目的。

但是，利用气相色谱法测定脂肪酸的组成与含量，首先需要将脂肪酸甲酯化，目前多采用硫酸-甲醇，氢氧化钾-甲醇体系在常温或加热条件下进行甲酯化，而这一过程需要一定的时间(通常20～30min)，这就不满足实际应用中对大批量样品快速检测的要求。另外，这种方法是有损的，即改变了待测样品的构成，无法对样品直接进行回收利用。

文献2(E.C.López-Díez，et al.Rapid quantitative assessment of theadulteration of virgin olive oils with hazelnut oils using Ramanspectroscopy and chemometrics.《Journal of Agricultural and FoodChemistry》，2003，51(21)：6145-6150.)披露了一种采用拉曼光谱分析和化学计量学方法对橄榄油掺假进行快速定量检测的方法。拉曼光谱是分子振动光谱的一种，其物理基础是分子对入射光的非弹性散射引起的拉曼散射效应。不同的化学键或基团有不同的振动，因此拉曼谱线的位置反映了分子结构特征，可用于定性分析；拉曼谱线的强度与入射光的强度及样品分子的浓度成正比，可作为定量分析的依据。文献2首先利用色散型激光拉曼光谱仪测量优质天然橄榄油和精制榛子油的拉曼光谱，并以光谱数据为特征向量鉴别这两种化学性质非常接近的植物油样品，然后通过偏最小二乘算法(Partial Least-Squares，PLS)对橄榄油中掺假不同浓度榛子油的情况下测得的拉曼光谱数据进行建模，同时利用所建模型预测橄榄油的纯度。

如上所述，拉曼光谱能够反映分子的结构特征，是一种指纹谱，联合化学计量学方法可以进行植物油掺假的快速定量检测，而且诸如此类的光谱分析方法不会破坏样品的构成，不需要对样品进行前期处理，也没有复杂的样品制备过程。但是，拉曼光谱的缺点是拉曼散射效应本身的效率很低，拉曼散射光极弱，而样品或样品中的不纯物产生的荧光会干扰拉曼光谱甚至将其淹没，从而影响检测效果。

太赫兹技术是近年来新发展起来的一项前沿技术，涉及太赫兹辐射(一般指频率在0.1-10THz范围内的电磁波)的产生、探测及应用等领域。太赫兹时域光谱分析是太赫兹辐射应用领域最重要的技术之一，其基本方法是通过测量穿过待测样品前后的太赫兹脉冲时域波形而获得样品在太赫兹波段的吸收和色散光谱。由于偶极子的振动和转动跃迁，很多有机分子在太赫兹频率范围内具有很强的吸收和色散，不同物质的太赫兹光谱往往呈现出不同的特征，它为分子的构象提供了唯一的标识信息(指纹谱)，通过它可实现物质成分鉴别，因此在质量监控、安全检查等领域有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用太赫兹时域光谱简便、快速、定量分析植物油纯度的方法。