[发明专利]食醋近红外透射光谱的采集装置及食醋原产地鉴别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种食醋原产地鉴别的方法和装置，具体说是一种食醋近红外透射光谱的采集装置及食醋原产地鉴别方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高和食品工业的迅速发展，调味品的生产和市场出现了空前的繁荣和兴旺，食醋是其中的重要一员。食醋中除了含有醋酸以外，还含有对身体有益的其它一些营养成分，如乳酸、葡萄糖酸、琥珀酸、氨基酸、糖、钙、磷、铁、维生素B2等。食醋因其营养成分独特已从单纯的调味品逐渐转为食疗的著名食品之一。食醋有一定消除疲劳的作用，醋中所含的丰富有机酸，可以促进人体内糖的代谢并使肌肉中的疲劳物质乳酸和丙酮等被分解，从而消除疲劳。而且食醋有一定抗衰老作用，醋可以抑制和降低人体衰老过程中氧化物的形成。所以食醋是食用品质好，营养价值高的一种优良食品。

目前国内市场上的食醋品牌众多，但食醋因品种不同、产地不同、原料不同以及发酵工艺等不同，使得各品牌的食醋质量、营养、价格等差异比较大，且各品牌食醋在外观上几乎没有差别，消费者难以从颜色、味道上加以鉴别区分。

近红外光谱分析技术具有分析速度快、分析成本低、操作简单、非破坏性、无污染等特点，近红外光谱结合化学计量学方法（包括系统聚类分析和K-means聚类分析、主成分分析、Fisher线性分类、K最邻近法和偏最小二乘判别分析法-PLSDA）在食品品质的定性分析中得到广泛应用。传统的商用近红外仪器价格较昂贵，对于食醋样品，由于样品物理性质比较单一。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种结构简单、成本较低以及便于携带的食醋近红外透射光谱的采集装置。

本发明的第二目的在于提供一种利用上述采集装置对食醋原产地进行鉴别的方法，该方法识别率高、分析速度快以及绿色化分析。

为了解决上述第一目的，本发明所采用的技术方案为：  一种食醋近红外透射光谱的采集装置，包括外壳，在外壳内设有样品室、光源、检测器、微处理器及外围电路，其中，外围电路主要包括系统电路、光源和温度控制调节模块驱动电路以及前置放大和反馈稳控电路等常规电路。在外壳上设有控制面板和USB接口，在控制面板上设有控制按钮和显示装置；在样品室内设有样品池；其中，

样品池，用于放置样品；

光源，发射光谱至样品池中样品;

检测器，用于接收透过样品池后的光谱信号；

微处理器，微处理器通过外围电路为光源提供驱动电流，控制多个单色光谱的轮流点亮顺序和时间，同时将接收到的经过外部电路调理的光谱信号存储在存储区，同时调用已存储的定量模型，并进行预测计算，得出被测食醋样品的原产地信息，通过USB接口完成与上位机之间的数据通讯；

控制按钮，用于光谱采集、模型管理等操作；

显示装置用于将微处理器计算出的食醋原产地信息进行显示。

为了解决上述第二目的，本发明所采用的技术方案为：一种利用上述食醋近红外透射光谱的采集装置对食醋原产地进行鉴别的方法，该方法包括如下步骤：

1）收集不同产地的食醋样品若干份，一部分作为校正集，用于建模，另一部分作为预测样品，用于模型的验证；

2）在建模阶段，将检测器接收到的光谱信号传入微处理器中，微处理器通过USB接口与上位机相连，导出测量得到的光谱数据到上位机的建模系统中，采用恰当的模式识别方法建立食醋光谱信号和产地信息间的定性分析模型，上位机建模之后，将获得的模型及其参数下载到微处理器的相应存储区，为实现后续的检测做准备；

3）快速检测阶段，检测器将接收到的光谱信号传入微处理器中，微处理器调用相应的产地信息定性分析模型和参数进行计算，得到被检测食醋样品的地理信息，同时通过显示装置进行显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采集装置结构简单、成本较低以及便于携带，能实现食醋近红外光谱的采集；本发明鉴别方法采用近红外光谱技术结合模式识别方法对食醋原产地进行鉴别研究，具有识别率高、分析速度快以及绿色化分析等优点。

附图说明

图1为本发明中采集装置的结构示意图；

图2为本发明中鉴别方法的流程图；

图3为本发明中采集的食醋近红外透射光谱图；

图4为本发明中不同产地的食醋样品近红外光谱的主成分分布图；

图5为本发明中基于PLSDA模式识别方法的食醋原产地鉴别结果。

具体实施方式