[发明专利]一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒的方法。

背景技术

花生在全世界范围内种植广泛，中国、印度和非洲为主产区。中国花生种植面积约500万公顷，总产量高于1400万吨，居世界第一位，占总产量的40％以上。但我国花生在出口中被检出黄曲霉毒素(AFT)污染超标的现象时有发生，使得我国花生在国际市场上的竞争优势下降，严重威胁着花生的食品安全。

黄曲霉毒素是一类由黄曲霉、寄生曲霉等产生的次生代谢产物，对人、家畜、家禽及动物有强烈的毒性，其毒性是氰化钾的10倍，诱发肝癌的强度比二甲基亚硝胺强75倍。这类曲霉广泛存在于热带和亚热带，它们代谢的黄曲霉毒素污染全球大部分食物，其中花生中黄曲霉毒素检出率最高。就我国而言，随着纬度的南移，花生收获前受感染程度逐渐增加，其中广东、广西、福建较为严重。国标GB2761-2011要求花生及其制品中黄曲霉毒素的限量为≤20μg/kg。

目前国内外检测并分选霉变花生主要是利用基于花生的光反射特性生产的光电分选设备。其原理是利用霉变粒、杂质等异色粒和正常粒颜色的深浅不同，由光电探测器测得的反射光和投射光的光量与基准色板反射光光量的信号差值整形、放大、判断，将其剔除。此方法的缺点是只能检测并分选出发霉很严重以致表皮颜色变化很明显的花生，而不能检测出内部霉变的花生，而且受花生仁检测位置、电源电压波动的影响，检测精度不高。

近年来激光在农业领域得到广泛的应用和研究，其中的一个最新进展是将激光技术应用于农产品内部品质和安全性检测。激光用于农产品质量检测是将它作为光源，配以相应的光电元件和软件系统来实现。这种技术具有精度高，检测时间短，非接触式等优点，所以又称为激光无损检测技术。但迄今为止未见有应用激光技术非破坏性测定并分选霉变花生的报道。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足之处，提供了一种快速实时、操作简单、不破坏样品且安全的检测并分选霉变谷粒或花生的方法。

本发明的方法是通过研究谷粒或花生油脂水解度与γ值之间的关系，在大量实验的基础上得出的。γ值表示花生在950nm-1120nm(通常为1085nm)的激光透过率与640nm-850nm(通常为690nm)的激光透过率的比值。

通过比对分析发霉花生与正常花生在950nm-1120nm(通常为1085nm)的激光透过率和640nm-850nm(通常为690nm)的激光透过率，得出γ值与花生品种有关，但同一品种发霉花生与正常花生的γ值有明显差别，即霉变花生γ值均大于正常花生γ值，且随着霉变程度增加，γ值增大。

综上得出，本发明所提供的检测并分选霉变谷粒或花生的方法为：选择与待测谷粒或花生同一品种的正常谷粒或花生(即已知未霉变的谷粒或花生)作为对照，将作为对照的正常谷粒或花生和待测谷粒或花生在相同条件下，分别测定950nm-1120nm的激光透过率和640nm-850nm的激光透过率，计算950nm-1120nm的激光透过率和640nm-850nm的激光透过率的比值记为γ值；以对照的γ值作为参考值，将待测谷粒或花生的γ值与所述参考值进行比较，小于等于所述参考值的为正常谷粒或花生，大于所述参考值的为疑似霉变谷粒或花生。此方法为霉变谷粒或花生分选设备的研制奠定了基础。

上述作为对照的谷粒或花生为具有一定数量的正常谷粒或花生组，以使其测定的参考值具有统计学意义。作为对照组中的正常花生均符合国标GB2761-2011对花生的质量要求，即要求花生及其制品中黄曲霉毒素的限量为≤20μg/kg。

根据谷粒或花生γ值不同分选霉变谷粒或花生，并且依据γ值大小可进一步将霉变花生分成不同霉变程度的谷粒或花生。

上述方法中，所述950nm-1120nm范围内优选波长为1085nm；所述640nm-850nm范围内优选波长为690nm。

本发明的再一个目的是提供一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒或花生的激光分选光学平台。

本发明所提供的激光分选光学平台，依次包括下述部件：第一激光器1、第二激光器2、偏光镜片3、光阑4、样品台5、探测器6和光功率计7；其中，所述激光器1和激光器2产生的激光经过偏光镜聚光后光束重合，所述第一激光器1的光源波长为950nm-1120nm(优选1085nm)，所述第二激光器2的光源波长为640nm-850nm(优选690nm)。