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。     

植物油的太赫兹时域谱分析

利用太赫兹(THz)时域谱技术测量了山茶油、麻油、橄榄油在0.3~1.5 THz范围内的THz波时域谱,使用迭代算法来计算分析三种植物油的折射率、吸收系数等重要的光学参数。结果表明三种植物油的吸收系数在此波段存在显著差异,三种植物油的平均折射率分别为1.458,1.468和1.452,植物油的折射率随着频率的增加而逐渐减小。该研究成果对于太赫兹时域光谱技术应用于不同的植物油成分及质量评价具有重要意义。     

几种化学纤维的太赫兹时域光谱研究

 为了解化学纤维在太赫兹波段的光学特性,尝试通过太赫兹时域光谱测试技术和自由空间电光采样方法,获得几种化学纤维(涤纶、芳纶、维纶)的透射光谱,进而计算他们在0.2～1.0 THz频段的吸收系数和折射率。实验结果表明：纤维在太赫兹频段存在特征频谱响应,可以用来探测分子的结构信息和振动情况。所得结果表明,不同化学纤维在远红外区域的光谱存在差异,太赫兹光谱可以作为红外光谱的互补技术鉴别不同的化学纤维。     

太赫兹波谱检测面粉增白剂的研究

提出了利用太赫兹时域光谱技术对不同等级面粉和过氧化苯甲酰进行检测的方法,通过分析它们在0.2～1.5 THz频段内的频域谱、吸收系数和平均折射率可以很好地检测出面粉中是否含有过氧化苯甲酰增白剂.实验证明检测方法具有检测周期短、检测精度高、操作简单的特点.     

太赫兹光谱技术在食品质量安全检测中的应用研究进展

人们对食品安全问题表现出极大关注,因此对食品质量安全的快速检测显得尤为重要。太赫兹技术作为一种新兴的检测技术,将其应用到食品领域具有重要意义。本文首先介绍食品质量安全检测的传统方法,分析其优缺点,然后介绍太赫兹光谱技术,分析太赫兹技术独特的优势和存在的不足,着重对太赫兹光谱技术在食品中有害物检测方面的研究现状进行综述,并对太赫兹技术的发展前景进行了展望。      

利用太赫兹技术和统计方法鉴别地沟油

基于普通食用油和地沟油的太赫兹吸收光谱,利用0.16~1.30 THz频域的吸收谱,进行聚类分析,8种地沟油组成一类,食用油自成一类。随机选择了2种地沟油作为验证样品,将其余油样进行聚类,采用概率神经网络法对验证样品进行判定,并成功将2种油判定为地沟油。结果表明,太赫兹时域光谱技术结合统计方法可推广成为鉴别地沟油的快速有效手段。     

基于融合预处理的掺假咖啡太赫兹光谱识别

该研究通过太赫兹时域光谱采集70组含有西布曲明成分的咖啡在0～2.5 THz频段的光谱信息,建立随机森林、支持向量机、贝叶斯判别分析3种模式识别方法并进行比较研究。结果表明,未经过预处理的模型识别准确率较低。选择一阶导数、二阶导数、不同类型的巴特沃斯滤波器和Pearson特征选择融合光谱方法进行光谱信号处理。基于一阶导数处理的贝叶斯判别分析模型准确率为98.6%,基于高通巴特沃斯滤波器的随机森林模型分类准确率为94.2%,基于特征提取的融合光谱支持向量机(support vector machine, SVM)模型分类准确率为100%。选择最优预处理的SVM模型进一步对同一品牌不同地区的掺假咖啡进行鉴别,准确率为100%。研究实现了“品牌-产地”的二级特征识别,可为公安机关打击涉及咖啡的食品安全犯罪提供参考。     

太赫兹光谱技术在食品添加安全领域的研究进展

太赫兹光谱技术是一种新型的无损检测技术,若干食品添加剂在太赫兹波段都具有独特的吸收特征,探究食品添加剂及非法添加剂的太赫兹光谱,有利于更全面的认识食品添加剂的成分及相关特性,同时也利于鉴别非法添加剂的成分。本文首先系统的介绍了太赫兹光谱技术的研究方法,并依据大量国内外研究成果,从鉴定、定量分析、理论计算方法等方面,分析了太赫兹光谱技术在食品添加安全领域的研究进展。探讨了食品添加剂和非法添加剂的太赫兹光谱检测存在的问题,对今后的研究工作具有一定的指导价值。     

基于太赫兹时域光谱的芝麻油品种识别研究

为了实现对芝麻油品种的快速鉴别,本文基于太赫兹时域光谱(THz-TDS)提出一种芝麻油品种识别的方法。选取0~2.5 THz范围内的光谱进行分析,通过主成分分析法(PCA)对时域光谱数据进行降维,选择前4个主成分(累计贡献率大于99%)代表原始数据,然后利用支持向量机(SVM)方法对不同品种芝麻油进行分类识别,分类时使用3种不同的核函数建模,并采用网格搜索算法获得最优模型及其模型参数。使用径向基核函数(参数为惩罚函数C=0.01,核函数系数γ=0.1)的模型识别率最高,达到100%,说明太赫兹时域光谱技术结合PCA和SVM方法可以快速可靠的进行食用油的识别,为食品安全的识别提供一种新的技术手段。     

结合太赫兹光谱与机器学习的小麦霉变程度判别

为快速、准确地判断小麦籽粒的霉变程度,研究基于太赫兹时域光谱技术,结合支持向量机（support vector machine,SVM）、随机森林（random forest,RF）和极限学习机（extreme learning machine,ELM）的霉变小麦定性分析方法。首先,将小麦籽粒分为正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变4类,利用CCT-1800太赫兹时域光谱仪获取小麦样本在0.1～4.0 THz波段的光谱数据。对比采用不同光谱预处理方法对判别结果的影响后,使用主成分分析、线性判别分析（linear discriminant analysis,LDA）、t分布随机近邻嵌入3种方法对光谱数据进行降维,结果表明LDA的降维效果最好。最后,构建基于SVM、RF和ELM的小麦霉变程度判别模型,结果显示SVM的判别效果最好,当核函数选择多项式核、误差惩罚系数为1时,判别准确率高达98.61%,预测集均方根误差值为0.142 9。本研究表明利用太赫兹光谱技术可实现小麦霉变程度的准确检测,为食品安全和粮食贮藏检测提供一种检测手段。     

“地沟油”鉴别技术研究展望

针对“地沟油”鉴别技术研究中的若干关键共性问题进行了分析与展望.“地沟油”内涵不统一,采用“餐厨废油脂”概念更准确.回流餐桌的“地沟油”都是二次油,深度氧化是其共同特征.餐厨废油脂中或不存在专有的特异性物质,依靠检测难以准确定性.餐厨废油脂是极不标准的研究对象,任何方法都不可能定量检测掺伪量.鉴别“地沟油”采用油脂内源性的量差性指标与外源性的排除性指标相结合的多指标体系的检测方法是必然趋势.“地沟油”鉴别的快检技术与仲裁技术相互补充,但不可能先于仲裁技术而独立应用.现阶段有必要行政监管与技术监测并重,尽快开发应用技术难度相对较低的筛查方法.     

基于拉曼光谱技术的地沟油筛查方法研究

以10个品种的138个食用植物成品油、38个精炼地沟油和80个由食用植物成品油和精炼地沟油勾兑的油为样品,采用532 nm激光光源,分别在2个波数范围内扫描样品的拉曼谱图,通过谱图形态比对及谱图数据分析筛查鉴别地沟油与食用植物成品油。结果表明:138个食用植物成品油和38个精炼地沟油的判定准确率均达到100%;5%、10%、20%地沟油勾兑样品的判定准确率分别为40%,63%及85%,且判定结果之间逻辑性完整。该方法不但具有检测成本低、检测时间短、样品用量小等优点,而且可以有效控制假阳性率,较适于作为地沟油筛查方法,与其他确认方法联合使用可有效鉴别地沟油。     

关于地沟油极性组分指标的研究

目的 研究地沟油极性组分的共同特性, 为有效检测地沟油提供参考。方法 用石油醚: 乙醚分离地沟油与杂质, 挥干有机溶剂后用柱层分析法进行极性组分指标测定。 结果 所检测到的地沟油的极性组分含量值为23.37 % ±3.33 %(在15.71 % ~32.50 %之间), 而未经烹饪过的正常食用油的极性组分含量值明显较低, 为4.55 % ±1.41 %(在3.05%~6.76%之间)。地沟油和未经烹饪油的层析柱洗脱物的比较也有较明显的差异。 结论 可以用柱层分析法检测区分正常食用油与地沟油。     

电导率双频测量法鉴别地沟油

应用电导率双频测量法消除了常规电导率测量法在地沟油鉴别过程中电导池的极化效应与电容效应。用不同质量浓度Na Cl溶液样品在0~100 mg/L范围对测量系统线性度进行测量,获得的线性拟合相关系数R2为0.996 7,显示测量系统在测量范围内具有良好的线性相关性。通过在电导池中加载750 Hz与1 500 Hz两个具有倍频关系的正弦信号,在25℃恒温下采用单盲测试法对菜籽毛油、精炼菜籽油、一级大豆油、地沟油及按不同体积分数制备的掺假油样品进行了测量。结果表明:电导率双频测量法测量结果的相对不确定度为0.36%~0.60%,与常规电导率测量法相比,测量精度更高,测量方法更可靠。     

傅里叶变换红外光谱-加热顶空法鉴别地沟油

利用傅里叶变换红外光谱仪,采用加热顶空法鉴别地沟油。实验结果表明,地沟油在波数2 880、2 940、2 966 cm-1处有区别于食用植物油的特征吸收峰。对于掺有地沟油的调和油,该方法可以检测到体积分数为5%的样品。由图谱检索与GC-MS分析,地沟油加热顶空条件下所测特征峰,是由饱和烷烃等物质产生的。该方法可用于地沟油的定性检测。     

色谱技术在地沟油鉴别中的应用

摘要：地沟油是我国当前面临的食品安全问题之一。地沟油的鉴别指标是用来判断未知油脂是否含有地沟油的标准。常见的地沟油鉴别指标包括内源性组分和外源性杂质。对色谱技术在地沟油中脂肪酸、胆固醇、微量杂质成分等鉴别指标检测中的应用进行了综述,指出应继续筛查地沟油的特异性指标,同时地沟油宜采用多种方法进行检测,综合各种方法的结果进行辨别,以提高鉴别的准确性。     

几种食用油的核磁共振光谱特征与地沟油的快速检测

检测了大豆油、菜籽油、芥花油、芝麻油、橄榄油、花生油、玉米油、葵花籽油、猪油、鱼油及地沟油的1H NMR、13C NMR光谱(核磁共振氢谱、碳谱)。结果发现:植物油与猪油和鱼油有明显的区别;地沟油由于其产生、酸败和处理过程中有部分甘油酯的分子发生变化,所以在氢谱图的δ6.70~5.50、δ5.10和δ3.73等处有明显的杂峰;地沟油、猪油和鱼油在氢谱图的δ1.26处的峰比δ1.30处明显强很多;地沟油碳谱图在δ178.33、δ173.87、δ86.60、δ68.39和δ65.06处有明显的小峰存在,它们可以作为判断地沟油特征峰的依据。与其他分析方法相比,该方法具有操作简单、不需要预处理和快速等优点。     

一种食用油掺杂地沟油快速检测系统的设计

食用油在加工过程中一般不会混有金属离子,可通过电导率实现对食用油掺杂地沟油进行检测。在此基础上,设计了一种食用油掺杂地沟油快速检测系统。该系统以ARM为核心,利用数据采集技术,完成了食用油掺杂地沟油检测系统的软硬件设计。系统测试实验证明,该系统能够准确测定食用油的电导率信息,从而获知食用油中是否掺杂地沟油,以及分析食用油中掺杂地沟油含量的信息。该检测系统具有检测速度快、功耗低、价格低廉和便携的优点。     

多功能一体化装置区域化制备地沟油生物柴油

基于酯交换法研制一种多功能一体化的制备装置,用以小地域范围内地沟油的再生利用得到纯净高质量的地沟油生物柴油。结果表明:该装置区域化制备地沟油生物柴油最佳反应条件为反应温度65℃、反应时间120 min、醇油摩尔比8∶1、催化剂用量0.75%、搅拌速率250 r/min,此时地沟油生物柴油产率达到最大值97.3%;地沟油生物柴油的浊点、冷滤点、倾点分别为6、5℃和4℃,氧化安定性、闪点、酸值(KOH)、十六烷值、密度、运动黏度分别为4.8 h、153℃、0.37 mg/g、59、888.9 g/cm~3和4.06 mm~2/s,除氧化安定性外,其余各项指标均符合EN14112和ASTM D6751标准。该实验装置的各个反应装置依次通过管道和动力输送装置一体化连接,多道工序顺序结合得到生物柴油,具有高效便捷、易操作、占地小等优势。