[发明专利]一种快速识别地沟油的装置和方法

说明书

一种快速识别地沟油的装置，其激光器发射的激光束通过聚焦透镜后汇聚到非线性晶体上，非线性晶体将窄带激光展宽成超宽带波谱，超宽带波谱与样品池中的地沟油相互作用，通过第一成像透镜和第二成像透镜将携带有样品信息的光信号传递到光信号探测装置上，光信号探测装置经数据线与电脑连接。地沟油相对于正规油光谱振幅有所减小，时间延迟有所增大，吸收峰个数和位置均发生明显变化，折射率明显提高，利用上述装置分别提取正规油样品和地沟油样品光信号中的折射率和吸收系数参数，然后进行对比即可快速有效地鉴别出地沟油，为有效识别地沟油提供了充分的依据。

技术领域

本发明属于地沟油检测设备技术领域，尤其涉及一种快速识别地沟油的装置和方法。

背景技术

地沟油是对非法食用油的一种泛称，其来源包括泔水油脂、不合格动物油脂、煎炸老油等废弃油脂，由于其重复回收，导致地沟油中含有大量饱和脂肪酸、有毒致癌物质(包括有毒金属和盐)、微生物毒素等对有害物质。为了加强社会对地沟油的检测能力，迫切需要发展一种简单实用、经济实惠而且功能众多的地沟油检测仪器和方法。显然，传统的实验室小量样本的化学测量分析获取方法已经无法满足现代社会的需要。因此，探索一种新的地沟油检测技术和方法，具有十分重要的现实意义和应用价值。本发明利用激光的精度高、检测时间短、非接触式等特性，将它作为探测激发光，并配上相应光电元件来实现物理量和化学属性的测定检验，利用光与物质的相互作用，如折射率效应、选择性吸收效应等新的分析手段，开始在物质化学属性的检测领域得到新的应用。由于激光检测物质具有灵敏度高、准确度好，分析速度快的特点，给地沟油检测领域开拓了崭新的应用前景。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种快速识别地沟油的装置和方法，利用地沟油中所含食盐和金属等特有成份导致光学折射率和吸收系数明显高于正规油的特性，从而快速有效地鉴别出地沟油。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种快速识别地沟油的装置，包括激光器、聚焦透镜、非线性晶体、第一成像透镜、样品池、第二成像透镜、光信号探测装置、数据线和电脑，所述激光器发射激光束，所述激光束中心波长为800nm、重复频率为50MHz、脉宽为40fs、输出功率为500mW，所述激光束通过聚焦透镜后汇聚到非线性晶体上，所述非线性晶体将窄带激光展宽成超宽带波谱，所述超宽带波谱与样品池中的地沟油相互作用，通过第一成像透镜和第二成像透镜将携带有样品信息的光信号传递到所述光信号探测装置上，所述第一成像透镜和第二成像透镜为共焦放置，焦距为150mm，所述光信号探测装置经数据线与电脑连接，所述电脑上装有光谱显示软件和数据处理程序。

使用上述装置快速识别地沟油的方法如下，所述激光器发射激光束，激光束通过聚焦透镜后汇聚到非线性晶体上，非线性晶体将窄带激光展宽成超宽带波谱，超宽带波谱与样品池中的地沟油相互作用，通过第一成像透镜和第二成像透镜将携带有样品信息的光信号传递到所述光信号探测装置上，光信号探测装置提取光信号中的折射率和吸收系数参数并与正规油进行对比，即可快速有效地鉴别出地沟油，具体为：

将没有油样品即空样品池时的光信号作为参考信号Esample(ω)，将样品池灌注油样品时的光信号作为样品信号Eref(ω)，把这两种光信号相除求得油样品对激光脉冲响应的传输函数H(ω)＝Esample(ω)/Eref(ω)；假设激光正入射到均匀介质薄层样品时为平整光滑表面，该传输函数用油样品的复折射率来表示，通过逆推理即可提取出油样品的光学参数；

空样品池的折射率n₁和吸收系数α₁分别为：

以空样品池为参考信号，油样品的折射率n₂和吸收系数α₂为：