太赫兹时域光谱检测高油玉米油分初探

目的采用太赫兹时域光谱在透射模式下对不同品种玉米品质进行探测。方法分别得到样品不同部位的时域谱、吸收谱和折射率曲线,探究玉米籽粒测定部位、平滑度、品种等因素对所得谱图的影响,进而分析太赫兹波段对玉米种子进行油分无损检测和品种判别的可行性。结果未制成标样的玉米样品难以得到有效谱图,而标样中种胚在太赫兹波段未出现特征吸收。为进一步深入研究胚乳的太赫兹吸收,对玉米种子的胚乳进行了傅里叶红外光谱测定,结果表明不同品种的玉米胚乳谱在太赫兹谱区存在明显差异,且存在特征吸收。结论为进一步判别高、低油玉米品种以及其主要成分的太赫兹检测等提供参考。     

太赫兹时域光谱检测谷粒中储粮害虫的研究

快捷方便检测粮粒中是否有储粮害虫及其种类,对储粮害虫虫情调查和监测,实现粮库中储粮害虫的准确检测和口岸害虫快速检测检疫具有重要实践意义。以最主要的初期性害虫玉米象为例,对玉米象、谷壳、米粉样品进行了太赫兹时域光谱测试,获得了样品在0.2~1.6 THz波段的折射率和吸收光谱,分析了这些样品的特征吸收谱,并利用PLS-DA方法对含有玉米象和不含玉米象的谷粒样品的太赫兹光谱进行鉴别分析,结果表明用0.2~1.6 THz范围内的THz吸收光谱结合PLS-DA方法对校正样本建立判别模型,其校正和验证结果与实际分类变量的相关性高,交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)都小于0.150,建立的PLS-DA分类模型对检测样本的判别准确率为100%,为检测粮粒中是否有储粮害虫提供快速方便的鉴别分析方法。     

地沟油的太赫兹波段光谱特性研究

基于太赫兹电磁波与油脂大分子基团的共振反应及太赫兹时域光谱技术能够灵敏地反映化合物结构与环境的指纹特性,应用该技术测量了普通食用油与多种地沟油的光学参数,得到了样品在0.16 ～0.96 THz频域的吸收谱和折射谱,分析了样品在太赫兹波段的光学性质,提出了地沟油和普通食用油在不同频率下的光谱差异.实验结果表明,太赫兹光谱信息可作为辨别地沟油与合格食用油的理化指标,可为地沟油的快速鉴别提供科学依据.     

太赫兹光谱法检测面粉中过氧化苯甲酰含量

检测40个不同过氧化苯甲酰含量的面粉样品的太赫兹时域谱,获得其在0.2~2.0 THz频段内的频域谱、折射谱及吸收谱。时域谱表明,与参考信号相比,添加过氧化苯甲酰的面粉样品,其太赫兹波幅值出现了不同程度的降低,面粉样品的频域信号出现了不同程度的延迟现象。频域谱表明面粉样品中过氧化苯甲酰的含量越高,其频域谱的幅值越大,对太赫兹波的吸收强度越小,过氧化苯甲酰在一定程度上降低了面粉样品对太赫兹波的吸收。折射谱表明随着频率的增加,折射率逐渐降低,随着面粉中过氧化苯甲酰的含量增加,面粉样品的折射率随之增大。吸收谱表明面粉样品中的过氧化苯甲酰在1.6 THz处存在一个较为明显的特征吸收峰。因此,太赫兹光谱可用于面粉中过氧化苯甲酰的特征识别。利用40个面粉样品的吸收谱数据作为输入变量,分别采用偏最小二乘(partial least squares,PLS)、支持向量回归(support vector regression,SVR)及最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LS-SVR)建立校正模型,其中PLS和SVR模型得到的决定系数(R2)都低于0.9,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)都大于10%,而LS-SVR模型的R2为0.986,RSD为4.30%,结果表明太赫兹光谱分析技术可以用于检测面粉中过氧化苯甲酰含量。     

基于太赫兹光谱分析技术的肉类鉴别

利用太赫兹时域光谱仪,获取和分析不同来源及品种肉质冻干及压片后的太赫兹光谱参数信息,从而实现不同肉类组织之间的鉴别。研究表明,含水量差距较大的新鲜肉组织,可直接通过太赫兹时域/频域信号的强度差异进行快速判别;含水量相近的不同肉类,通过定性分析冻干样品在0.6～1.4 THz波段上的吸收系数、折射率、介电常数虚部和介质损耗角正切等多维光谱参数,采用主成分分析-支持向量机可实现不同肉类之间的准确判别。研究结果展示了太赫兹光谱分析技术在不同组织、不同品种及同品种不同品牌肉类鉴别上的可行性,为在肉类掺假打击等实际应用场景中提供了理论基础和实验依据。     

2-甲基-5-硝基苯胺的太赫兹光谱特征分析

为了研究2-甲基-5-硝基苯胺在太赫兹波段的光学特性,利用THz-TDS在室温氮气条件下测试2-甲基-5-硝基苯胺在0.2~3 THz范围内的光学特性,得到了样品的太赫兹时域谱,经傅立叶转变得到频域光谱,同时获得了对应的吸收光谱。实验结果表明:2-甲基-5-硝基苯胺在此波段存在明显的特征吸收峰,可以作为特征光谱加以鉴别。此外,为了进一步解析其光谱吸收机理,运用密度泛函理论计算了在此频段的振动吸收谱,并对振动进行了归属。这项研究为偶氮染料中间体分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了新的实验方法,也为服装偶氮染料检验提供了可能性。     

基于太赫兹时域光谱技术的饼干水分定量分析

目的探究太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术无损检测饼干中水分含量的可行性,为在线设备研发提供理论基础。方法选取表面平整的薄片饼干样品,利用透射模式,通过对测得的时域谱、频域谱以及菲涅尔公式计算得到的折射率和吸收谱与饼干水分含量的化学值建立线性关系及模型,进而对饼干中的水分含量进行了测定。结果吸收系数谱的偏最小二乘(PLS)模型相关系数为0.97518,预测均方根误差为0.00595,优于其他谱图的建模效果。结论该技术可以用于测定饼干中的水分含量。     

小麦粉中掺杂滑石粉的太赫兹光谱检测

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术在室温下分别对小麦粉、滑石粉及其混合物进行了光谱测量,获得了它们在0.2～1.5 THz波段的吸收谱和折射率谱.结果表明滑石粉在太赫兹波段存在明显的特征吸收峰,可以作为其在太赫兹波段的指纹特征用于物质识别;另外,混合物中滑石粉含量越高,吸收系数越小.采用偏最小二乘(PLS)方法对小麦粉中滑石粉的含量进行了定量分析,结果表明小麦粉中的滑石粉含量与太赫兹吸收系数具有较高的相关性,相关系数为0.993 9,均方根误差为1.48％,检出限优于2.0％.     

基于太赫兹光谱的小麦粉中滑石粉测定技术

利用太赫兹时域光谱技术测量了小麦粉与滑石粉的混合样品在0.2～3.0 THz范围内的太赫兹波时域谱,对测试得到的时域信号进行傅立叶变换,得到样品信号与参考信号频域的振幅,再进一步提取测试样品的吸收系数和折射率。研究发现,随着滑石粉在样品中所占质量分数增加,样品的吸收系数和折射率都增大。6种测试小麦粉样品的平均折射率分别为1.62,1.68,1.71,1.72,1.73和1.81。试验结果表明,利用太赫兹技术可以测定出小麦粉中是否含有滑石粉,说明该技术在食品安全检测领域具有潜在的实用价值和十分重要的意义。     

增白剂中吊白块含量的太赫兹光谱定性与定量检测

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术在室温下分别对吊白块(甲醛次硫酸氢钠)、增白剂(过氧化苯甲酰)及其混合物进行了光谱测量,获得了在0.2~1.5 THz波段的吸收谱和折射率谱。结果表明增白剂在太赫兹波段存在明显的特征吸收峰,可以作为其在太赫兹波段的指纹特征用于物质识别;另外,混合物中吊白块含量越高,吸收系数越小,折射率越大。采用偏最小二乘(PLS)方法对增白剂中掺杂吊白块的含量进行了定量分析,结果表明增白剂中的吊白块含量与太赫兹吸收系数具有较高的相关性,相关系数为0.999 8,均方根误差(RMSE)为1.21%,检出限优于2.0%。研究表明THz-TDS技术可以用于食品领域中快速、无损检测增白剂中严禁使用的吊白块。     

二维相关近红外光谱快速鉴别食用植物油种类

由于食用植物油中各种脂肪酸的组成基本相同或相近,仅存在含量分布的差异,因此食用植物油的一维近红外光谱图的峰位、峰形、峰强没有明显区别.利用傅里叶变换近红外光谱( FT - NIR)结合二维相关分析技术,分析鉴别了几种不同种类的食用植物油.对花生油、大豆油、菜籽油、芝麻油、油茶籽油和橄榄油,在温度挠动(50～160℃)状...     

红外和紫外可见分光光谱法初步鉴别餐饮废油

目的建立简便、快速的餐饮废油、生物柴油以及合格食用油的鉴别检测方法。方法选择市售普通食用油、餐馆用油、生物柴油和餐饮废油(包括潲水油和煎炸老油)为研究对象,以1745 cm-1波数处的共有吸收峰为基准,比较各油脂红外光谱特征吸收峰相对强度;在230~800 nm范围内,比较各油脂的紫外可见吸收曲线,对油脂品质进行比较鉴别。结果比较红外图谱发现,各油脂在3473、3008、1652 cm-1附近对1745 cm-1的吸收峰相对强度差别较大,可以此作为判别依据;通过观察比较各油脂在紫外可见光谱图中的起始和终止吸收波长,以及在668 nm处是否有较高的吸光度或特征吸收峰,可对油脂品质进行鉴别。结论综合红外和紫外可见两种光谱方法的检测结果,本方法可初步地快速鉴别合格食用油与餐饮废油。     

地沟油的近红外光谱分析鉴别

通过对地沟油和食用植物油近红外吸收光谱的研究,发现光谱经过基于基线校正和一阶导数的预处理后,食用植物油的885 nm光谱强度值与897 nm光谱强度值之比大于1.4,地沟油则小于1.1,利用这个比值差异,可以区分这两类油;在2 430～2 445 nm和2 465～2 485 nm两个波段,食用植物油有明显的峰值,而地沟油则没有峰值.实验表明,近红外光谱可以用于分辨地沟油和食用植物油.     

基于同步荧光光谱的杜仲籽油掺假检测研究

建立基于同步荧光光谱的杜仲籽油掺假判别分析模型及检测方法。以杜仲籽油和7种常见植物油为研究对象,采集激发波长范围为250～700 nm,波长间隔为60 nm的同步荧光光谱,分析杜仲籽油和常见食用油的荧光光谱特性,利用光谱峰面积建立掺假判别模型并对其进行验证。结果表明:杜仲籽油与其他7种植物油的荧光特性存在显著差异;分别利用600～700 nm和300～500nm波长范围同步荧光光谱进行主成分分析,其对杜仲籽油掺假识别准确率高达100%;利用峰面积与掺假比例建立定量判别分析模型,检测限分别为1%和0. 48%。该方法可实现对杜仲籽油掺假的定性和定量分析,且具有较高的灵敏度、简便和快速等特点。     

湖南茶油中脂肪酸及活性成分研究

目的建立紫外分光光度法快速检测湖南本地油茶(Camellia oleifera Abel.)茶籽油中多酚、总黄酮和消光系数的分析方法。方法搜集30批次油茶籽油,建立紫外分光光度法测定油茶籽油的总黄酮值、多酚含量和消光系数,参照食品安全国家标准,测定油茶籽油中11种脂肪酸成分。结果确定紫外分光光度法不同参数指标中茶油待测样品的最大吸收波长,油茶籽油的总黄酮值含量在0.02~8.32 mg/kg范围之间、多酚含量在7.08~34.63 mg/kg范围之间,消光系数在0.135~1.445范围之间。11种脂肪酸组成中比例最高的3项依次是油酸、亚油酸和棕榈酸,不饱和脂肪酸比例超过86%。结论建立紫外分光光度快速检测法,有助于对油茶籽油质量分级及定向功能性筛选,适宜工厂实时监测和化妆品研发数据参考;对主要脂肪酸进行动脉粥样硬化指数(atherogenic index,AI)和血栓形成指数(thrombosis index,TI)两项营养指数评价,油茶籽油造成心血管的风险很低,具有良好的油用价值;为湖南茶油生产与加工过程中质量安全控制及高附加值产品的研发提供了一定的基础数据。     

二阶导数傅里叶变换红外光谱鉴别植物油和地沟油

利用傅里叶变换红外光谱法测定了食用植物油、地沟油和模拟的复热油的光谱并进行二阶导数处理分析。结果表明:地沟油和模拟的复热油的饱和脂肪酸、反式脂肪酸的含量均明显高于正常食用油的;二阶导数光谱中3 009、1 737、966、723 cm~(-1)4处特征吸收峰的变化可作为判定是否为地沟油的参考。用此方法鉴别油品用量少且无需样品预处理,分析速度快,可为地沟油检测方法的建立提供依据。     

傅立叶变换红外光谱鉴别“地沟油”的有效性评估

收集食用植物成品油、食用植物原油、餐厨废弃油脂和煎炸废弃油脂共137份,并制备精炼“地沟油”17份,采集各类油脂样品的傅立叶变换中红外吸收光谱,通过比较分析各类样品在1711 cm-1附近吸收峰的形状差异及1711 cm-1和1745 cm-1两处吸收峰的峰高比值的差异,分析造成差异的原因,评估此处吸收峰对鉴别“地沟油”与食用植物油的有效性。结果表明,油脂FTIR在1711 cm-1的吸收峰,或者1711~1745 cm-1处的双峰并非“地沟油”的特征吸收峰形状,而与油脂的酸价有着密切的关系,其强度大小主要取决于油脂样品酸价的高低。当通过“精炼”或“勾兑”的方法降低“地沟油”及其勾兑产品的酸价后,它们在1711~1745 cm-1处的双峰形状也就随之消失。因此,基于FT-IR的上述吸收峰及其形状还不能有效鉴别“地沟油”与食用植物油。     

基于挥发性成分定性判别风味油茶籽油掺伪浸出油茶籽油PCA模型和逻辑回归模型的对比分析

为了解决风味(原香和烤香)油茶籽油掺伪浸出油茶籽油的定性判别问题,设计高、低两个掺伪梯度,基于挥发性成分构建并对比分析了定性判别风味油茶籽油掺伪浸出油茶籽油的主成分分析(PCA)模型和逻辑回归模型。结果表明：逻辑回归模型定性判别风味油茶籽油掺伪浸出油茶籽油的能力较强,优于PCA模型;高掺伪梯度下定性判别原香和烤香油茶籽油掺伪浸出油茶籽油,PCA模型的最低检出限分别为20%和60%,而逻辑回归模型的最低检出限均为10%;低掺伪梯度下定性判别原香和烤香油茶籽油掺伪浸出油茶籽油,PCA模型的判别不准确,而逻辑回归模型的最低检出限均为4%。逻辑回归模型能很好地定性判别风味油茶籽油掺伪浸出油茶籽油。     

基于PCA-SVM结合共聚焦拉曼光谱的特级 初榨橄榄油掺伪压榨菜籽油定量分析

为了促进国内橄榄油市场的健康发展，对掺伪同样存在天然类胡萝卜素的低温压榨菜籽油的特级初榨橄榄油进行了定量鉴别研究。采用共聚焦拉曼光谱技术对不同掺伪浓度油样进行测试，基于密度泛函理论对油样的拉曼光谱峰的归属进行了理论分析，并对拉曼光谱数据进行主成分分析（PCA），然后利用支持向量机（SVM）构建PCA-SVM模型。另外，对PCA-SVM模型的检出限进行了研究。结果表明：特级初榨橄榄油与低温压榨菜籽油的拉曼光谱存在一定差异，最明显的光谱差异主要集中在谱峰1 008、1 161、1 528 cm-1和谱段2 800～3 000 cm-1内，与密度泛函理论对不同油样拉曼光谱峰的分析一致；不考虑类胡萝卜素特征信号建立的PCA-SVM模型决定系数大于0.989，均方根误差小于2.990%，检出限为2%（低温压榨菜籽油体积分数）;在特级初榨橄榄油掺伪定量分析中，考虑类胡萝卜素的特征信号有助于提高模型预测精度，但仅限于掺伪低价植物油中无类胡萝卜素存在的情况;PCA-SVM模型在不考虑类胡萝卜素特征信号的情况下依然具有良好的定量预测效果。综上，所建立的PCA-SVM模型可以用于掺伪2%以上低温压榨菜籽油的特级初榨橄榄油的定量鉴别。     

新资源食品牡丹籽油

牡丹籽油是从牡丹种子中提取出来的植物油。成分分析表明:牡丹籽油不饱和脂肪酸组成达92%,其中α-亚麻酸含量达42%,明显高于其他食用植物油,是一种营养价值很高的食用植物油。通过超临界CO2提取和精炼处理,食用安全无毒,符合《食用植物油卫生标准》。牡丹与其他油料作物比较,在规范化种植和工业化生产有明显优势。其在食用植物油工业、保健食品、化妆品工业和医药工业方面具有较好的开发利用前景。