[发明专利]基于激光诱导荧光光谱的蜂蜜检测方法及其检测装置

说明书

本发明公开了一种基于激光诱导荧光光谱的蜂蜜检测方法及其检测装置，方法包括以下步骤：将待测蜂蜜与水充分混合，形成预定浓度的蜂蜜水溶液，激发波长为250nm到550nm的固定波长脉冲或连续激光器照射所述蜂蜜水溶液以诱导产生荧光，所述荧光通过滤光片进入到光谱仪以得到所述蜂蜜水溶液的荧光光谱，归一化所述荧光光谱，将其在蜂蜜荧光光谱数据库中比较以图形匹配其蜂蜜类型，如果存在匹配蜂蜜类型则确定待测蜂蜜为该类型，当存在至少两个匹配蜂蜜类型或不存在匹配蜂蜜类型时，掺假蜂蜜和样品组降维到低维度，基于明氏距离或kNN方法判断掺假蜂蜜的掺假浓度。

技术领域

本发明属于荧光测量技术领域，特别是一种基于激光诱导荧光光谱的蜂蜜检测方法及其检测装置。

背景技术

蜜是蜜蜂从植物的花中提取花蜜，在体内多种形式转换后，在蜂巢经充分酿造形成的甜物质。它因为口味香甜、营养丰富，受到了人们的喜爱。由于蜂蜜的品种不同，价格也有很大的差别，有一些无良商家就在高价蜂蜜中掺入葡萄糖、果糖、麦芽糖、低品质蜂蜜，甚至在养蜜蜂的时候就喂给蜜蜂葡萄糖、果糖，从而达到降低成本、以次充好的目的。这种行为欺骗了消费者，谋取了不正当的利益，给蜂蜜行业的发展造成了不好的影响。在这种背景下，科研人员找到了各种方法来鉴别蜂蜜的掺假情况。比较常用的鉴别方法有理化检验法，如测定蜂蜜淀粉酶含量、羟甲基糠醛、金属元素等；生物分析法，如免疫分析或蛋白质印迹法等。这些方法需要用到高端的实验设备，操作复杂繁琐，一般会用到较长的时间才能得出想要的结果，而且检测费用高。还有人使用光谱分析法，如红外近红外光谱、核磁共振光谱法等，这些方法虽然操作简单，但是红外光谱的光谱强度较弱，核磁共振设备昂贵且健康风险更高，实际使用难以推广，所以也不适合用于检测蜂蜜掺假情况。

激光诱导荧光是一种近年来发展起来的新技术，基本原理是以激光作为光源，使用特定波长的激光打到样品上，样品中的有机物就会受到激发产生特定的荧光。样品不同就会产生不同的荧光光谱，从而可以鉴别样品的种类。但无法准确地得到所检测成分的浓度。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于激光诱导荧光光谱的蜂蜜检测方法及其检测装置，简化了测量需求，显著提高了识别精度且能够得到蜂蜜的浓度值。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种基于激光诱导荧光光谱的蜂蜜检测方法包括以下步骤：

第一步骤中，将待测蜂蜜与水充分混合，形成预定浓度的蜂蜜水溶液，激发波长为250nm到550nm的固定波长脉冲或连续激光器照射所述蜂蜜水溶液以诱导产生荧光，所述荧光通过滤光片进入到光谱仪以得到所述蜂蜜水溶液的荧光光谱，

第二步骤中，归一化所述荧光光谱，将其在蜂蜜荧光光谱数据库中比较以图形匹配其蜂蜜类型，如果存在匹配蜂蜜类型则确定待测蜂蜜为该类型，否则，则为掺假蜂蜜，

第三步骤中，当存在至少两个匹配蜂蜜类型或不存在匹配蜂蜜类型时，将相似度最高的匹配蜂蜜类型的纯蜂蜜和糖浆分别配置成和待测蜂蜜浓度相同的水溶液，然后将糖浆溶液成比例掺杂到纯种蜂蜜溶液里，配置成多种不同掺假浓度的样品，激发波长为250nm到550nm的固定波长脉冲或连续激光器照射所述样品以诱导产生荧光，所述荧光通过滤光片进入到光谱仪以得到所述样品的荧光光谱且归一化，然后按掺假浓度划分为若干样品组，掺假蜂蜜和样品组降维到低维度，基于明氏距离或kNN方法判断掺假蜂蜜的掺假浓度。

所述的方法中，第一步骤中，固定波长脉冲或连续激光器的光谱波长为280nm到800nm。

所述的方法中，第一步骤中，所述蜂蜜水溶液经过激光诱导产生荧光，发出的荧光通过过滤激光波长的滤光片，再通过接收镜头将荧光收集到光纤中，进入到光谱仪，从而得到待测蜂蜜水溶液的荧光光谱。