一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法

摘要

本发明公开了一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法，解决食用油中的塑化剂含量进行快速检测的需求。本方案采用激光拉曼光谱技术在不开瓶条件下快速无损检测食用油中三种塑化剂总含量；通过对比塑化剂标准品的拉曼光谱，确定塑化剂的9个主要特征波长；采用一元二次多项式对圆柱形油桶直径的影响进行校正，并对光谱信号中食用油桶自身的塑化剂信号进行分离，然后采用多元线性回归方法建立食用油中三种塑化剂总含量的检测模型。通过光谱信号分离获得食用油中三种塑化剂的9个特征波长的光谱强度，结合建立的检测模型即可实现食用油中三种塑化剂总含量的快速无损检测。

说明书

技术领域

本发明属于食品质量安全检测领域，涉及一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法。

背景技术

塑化剂，又称增塑剂，是一种高分子材料助剂，其产品种类多达百余种，广泛应用于国民经济各领域，包括塑料、橡胶、粘合剂、树脂等。对于食用油，其存在的主要塑化剂有邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)及邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)三种；其塑化剂来源主要有三种途径：(1)原料受环境污染而含有增塑剂；(2)加工过程中，接触塑料或橡胶制成的设备或管道而引入；(3)由塑料包装桶迁移进入食用油。塑化剂不会造成急性中毒，但会对人体产生巨大的潜在危害。其生物毒性主要属于雌激素与抗雄激素活性，会引起内分泌失调，损害人体生殖机能，伤害人类基因，增加心血管疾病，甚至引发恶性肿瘤，造成畸形儿。食用油是人们生活的必需品，其质量安全关乎人们的身体健康。因此，非常有必要对食用油中的塑化剂含量进行快速检测。

激光拉曼光谱技术是一种快速、无损的光学检测方法。拉曼光谱原理是基于拉曼散射效应产生的分子振动光谱，不同的分子结构具有不同的分子振动光谱，根据光谱位置及强度可定量检测物质浓度。

发明内容

本发明针对食用油中的塑化剂含量进行快速检测的需求，提供一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法；采用激光拉曼光谱技术在不开瓶条件下快速无损检测圆柱形桶装食用油中的塑化剂含量。由于市面上圆柱形油桶一般含有塑化剂，因此需要对圆柱形油桶及食用油的塑化剂光谱信号进行分离。此外，圆柱形油桶有不同的容量，其直径不同，需要校正直径的影响，以扩大检测方法的应用范围。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定食用油中三种塑化剂的特征波长；

步骤1.1，分别获取邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯标准品，获取不含塑化剂的食用油样本m个，记为S

步骤1.2，将邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯标准品置于石英比色皿中，采用785nm激光照射，并采用拉曼光谱仪采集其拉曼光谱，记为I

步骤1.3，对于邻苯二甲酸二正丁酯及邻苯二甲酸二异壬酯标准品，按照步骤1.2，获取其拉曼光谱，分别记为I

步骤1.4，对于标准食用油样本S

步骤1.5，对于

步骤1.7，对于拉曼光谱I

步骤2：建立食用油中三种塑化剂总含量检测模型；

步骤2.1，获取高、中、低塑化剂含量的食用油样本各q个，分别记为S

步骤2.2，根据市面上圆柱形食用油桶的直径范围，获取不同直径且不含塑化剂的塑料圆柱形桶k个，其直径分别记为d

步骤2.3，对于食用油样本S

步骤2.4，对于食用油样本S

步骤2.6，对于S

采用I/y

步骤2.7，对于S

步骤2.9，对于拟合系数b,c，分别参照步骤2.8计算其相应的平均值，分别记为b

步骤2.10，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤2.11，按照步骤2.8及2.9分别计算各个特征波长的相应拟合系数的平均值，分别记为a

步骤2.12，收集不同塑化剂含量的食用油样本n个,记为S

步骤2.13，将样本S

步骤2.14，对于

步骤2.18，采用国家标准方法GB 5009.271-2016测定样本S

步骤2.19，采用多元线性回归方法将样本中三种塑化剂校正后的特征波长光谱强度与其真实的塑化剂总含量进行关联，建立食用油中塑化剂总含量的检测模型；检测模型具体如下：

其中f

步骤3：食用油与塑料油桶的塑化剂光谱信号分配系数确定；

步骤3.1，收集市面上常见的圆柱形食用油桶t个，分别记为V

步骤3.2，对于食用油桶V

步骤3.3，对于

步骤3.4，对于食用油桶V

步骤3.5，对于

步骤3.6，对于

步骤3.9，将食用油样本S

步骤3.10，对于

步骤3.11，对于食用油样本S

步骤3.12，对于

步骤3.13，对于

步骤3.14，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤4.1，获取圆柱形桶装食用油样本S

步骤4.2，对于

步骤4.3，对于

步骤4.4，对于

步骤4.6，将

本方法由于是不开瓶的无损检测，因此，在步骤2中，采用校正方法对每个特征波段的光谱信号进行校正，消除圆柱形塑料桶直径对光谱信号的影响，尽管光谱数值在消除圆柱形塑料桶直径影响时会在校正后会产生较大的变化，但是由于所有数据均采用同一方式进行校正变换，而后再用于拟合，对最终拟合方程的相关性不会产生影响。在步骤3中，进一步对食用油桶自身的塑化剂光谱信号影响进行了消除，使最终的光谱信号与食用油自身的塑化剂含量高度相关。

本发明可以在不开瓶条件下快速无损检测食用油中的塑化剂含量，而且在检测过程中可以校正圆柱形油桶直径的影响和食用油桶自身塑化剂含量的影响，有效扩大了检测方法的应用范围和检测准确性。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进一步说明。

实施例：一种食用油中塑化剂含量的快速无损检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定食用油中三种塑化剂的特征波长；

步骤1.1，分别获取邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯标准品，获取不含塑化剂的食用油样本m个，记为S

步骤1.2，将邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯标准品置于石英比色皿中，采用785nm激光照射，并采用拉曼光谱仪采集其拉曼光谱，记为I

步骤1.3，对于邻苯二甲酸二正丁酯及邻苯二甲酸二异壬酯标准品，按照步骤1.2，获取其拉曼光谱，分别记为I

步骤1.4，对于标准食用油样本S

步骤1.5，对于

步骤1.7，对于拉曼光谱I

步骤2：建立食用油中三种塑化剂总含量检测模型；

步骤2.1，获取高、中、低塑化剂含量的食用油样本各q个，分别记为S

步骤2.2，根据市面上圆柱形食用油桶的直径范围，获取不同直径且不含塑化剂的塑料圆柱形桶k个，其直径分别记为d

步骤2.3，对于食用油样本S

步骤2.4，对于食用油样本S

步骤2.5，对于直径为d

步骤2.6，对于S

步骤2.7，对于S

步骤2.9，对于拟合系数b,c，分别参照步骤2.8计算其相应的平均值，分别记为b

步骤2.10，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤2.11，按照步骤2.8及2.9分别计算各个特征波长的相应拟合系数的平均值，分别记为a

步骤2.12，收集不同塑化剂含量的食用油样本n个,记为S

步骤2.13，将样本S

步骤2.14，对于

步骤2.15，采用特征波长λ

步骤2.16，对于样本S

步骤2.17，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的特征波长λ

步骤2.18，采用国家标准方法GB 5009.271-2016测定样本S

步骤2.19，采用多元线性回归方法将样本中三种塑化剂校正后的特征波长光谱强度与其真实的塑化剂总含量进行关联，建立食用油中塑化剂总含量的检测模型；检测模型具体如下：

其中f

步骤3：食用油与塑料油桶的塑化剂光谱信号分配系数确定；

步骤3.1，收集市面上常见的圆柱形食用油桶t个，分别记为V

步骤3.2，对于食用油桶V

步骤3.3，对于

步骤3.4，对于食用油桶V

步骤3.5，对于

步骤3.6，对于

步骤3.7，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤3.8，取食用油样本S

步骤3.9，将食用油样本S

步骤3.10，对于

步骤3.11，对于食用油样本S

步骤3.12，对于

步骤3.13，对于

步骤3.14，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤4：食用油塑化剂含量快速检测；

步骤4.1，获取圆柱形桶装食用油样本S

步骤4.2，对于

步骤4.3，对于

步骤4.4，对于

步骤4.5，对于邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯特征波长λ

步骤4.6，将