植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法、装置及光学判别装置制造方法及图纸

本申请公开了一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法、装置及光学判别装置，方法包括：获取植物油样本在可见

【技术实现步骤摘要】
植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法、装置及光学判别装置


[0001]本申请涉及液体食品光学特性检测
，尤其是涉及了一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法、装置及光学判别装置。

技术介绍

[0002]很多种类液体食品(如：牛奶、植物油等)可以被视为浑浊介质，当可见-近红外光在液体食品样本中传输时，脂肪等大分子对光的影响主要为散射，而色素、水分等小分子对光主要为吸收作用。光的吸收指的是光在样本中传输时，光能转换成热或分子某种振动导致光强衰减的过程。
[0003]近年来，近红外光谱、高光谱等快速无损检测技术，被广泛应用于农产品品质安全检测。其中这些技术在检测AFB1毒素时，其主要依据是样本在感染AFB1后，样品本身的结构或化学成分发生改变，结合化学计量学方法间接地建立AFB1预测模型，但是由于不是直接测量，所以无特异性。且传统近红外光谱技术不能将吸收与散射信息有效分开，容易造成模型过拟合、鲁棒性不足。对于植物油中的黄曲霉毒素B1，由于其含量为ppb级，可见-近红外光谱技术的检测限难以达到，因此黄曲霉毒素B1对可见-近红外范围内的吸收、散射影响较小，而植物油品种对吸收、散射影响较大。
[0004]当液体样本中存在产生荧光信号的成分，如：黄曲霉毒素B1、维生素B2、类胡萝卜素、叶绿素及其衍生物、脂肪酸的氧化产物等。特定波长的光在液体样本中对荧光物质进行激发产生荧光。
[0005]激光诱导荧光光谱技术作为一种快速无损检测方法，以其高检测灵敏度的优势，近年来在坚果样本黄曲霉毒素B1污染检测方面有大量报道。激光诱导荧光光谱技术虽然可以直接测量AFB1毒素含量，但荧光信号受生物样本复杂基质影响严重，其精确度与可靠性较差。当样本相关因素不同(如植物油品种不同)时，难以实现AFB1含量精确预测。
[0006]基于以上分析，植物油样本相关因素对吸收、散射影响较大，而AFB1含量对吸收、散射影响较小，而植物油样本相关因素与AFB1含量对荧光强度影响均较大，为了提高AFB1含量的预测效果，消除样本复杂基质对AFB1特征荧光信号的干扰，本专利技术拟对植物油吸收、散射、荧光特性同时检测，提高AFB1预测精度。

技术实现思路

[0007]本申请实施例的目的在于提供一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法、装置及光学判别装置，以至少解决激光诱导荧光光谱技术在检测不同品种或不同批次植物油黄曲霉毒素B1污染时，植物油样本相关因素不同造成预测效果差的问题。
[0008]为了达到上述目的，本申请实施例所采用的技术方案如下：
[0009]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法，包括：获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率；获取植物油样本的荧
光强度；根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数；根据所述吸收系数对所述植物油样本进行品种区分，得到一个或多个子分区，其中每个子分区内的植物油样本品种相同；根据所述荧光强度，对每个子分区内的植物油样本的黄曲霉毒素B污染程度进行判别。
[0010]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种植物油中黄曲霉毒素B污染程度的判别装置，包括：第一获取单元，用于获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率；第二获取单元，用于获取植物油样本的荧光强度；计算单元，用于根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数；第一分区单元，用于根据所述吸收系数对所述植物油样本进行品种区分，得到一个或多个子分区，其中每个子分区内的植物油样本品种相同；第二分区单元，用于根据所述荧光强度，对每个子分区内的植物油样本的黄曲霉毒素污染程度进行判别。
[0011]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种植物油中黄曲霉毒素B污染程度的光学判别装置，包括：双积分球检测模块，用于获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率；激光诱导荧光检测模块，用于获取植物油样本的荧光强度；光谱仪，分别与所述双积分球模块和所述激光诱导荧光检测模块相连，用于获取所述透射率、反射率和荧光强度；计算单元，用于根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数，根据所述吸收系数对所述植物油样本进行品种区分，得到一个或多个子分区，其中每个子分区内的植物油样本品种相同，根据所述荧光强度，对每个子分区内的植物油样本的黄曲霉毒素污染程度进行判别。
[0012]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0013]由上述实施例可知，本申请将积分球技术与激光诱导荧光光谱技术相结合，能够实现在不同程度黄曲霉毒素B1污染情况下的不同品种植物油样本，其吸收、散射、荧光特性的检测。通过吸收、荧光特性可以实现不同品种植物油的黄曲霉毒素B1污染程度快速无损检测，检测方法准确可靠，重现性高，安全无污染，除平台开发需要投入成本外，在实验过程中不需成本。
[0014]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0016]图1是根据一示例性实施例示出的一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法的流程图。
[0017]图2是根据一示例性实施例示出的一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别装置框图。
[0018]图3是根据一示例性实施例示出的一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的光学判别装置的结构示意图，附图中涉及的标记有：1、双积分球检测模块，2、激光诱导荧光检测模块，3、光谱仪，4、计算单元，5、植物油样本，101、卤钨灯光源，102、卤钨灯照明光纤，103、卤钨灯光纤适配器，104、可见近红外光准直镜、105反射积分球，106、透射积分球，107、积分球接收光纤，108、积分球安装支架，109、比色皿，201、激光光源，202、激光照明光纤，203、激光光纤适配器，204、激光准直镜，205、荧光接收光纤，206、荧光接收光纤适配器，207、滤光片，208、荧光准直镜，209、比色皿放置台，210、荧光安装支架。
[0019]图4是根据一示例性实施例示出的光学仿体的吸收系数、约化散射系数、荧光强度光谱，其中(a)为系列1光学仿体的吸收系数光谱，(b)为系列2光学仿体的约化散射系数光谱，(c)、(d)、(e)分别为系列3光学仿体在不同荧光接收光纤适配器与激光光纤适配器之间的夹角(30
°
、60
°
、90
°
)下的荧光强度光谱。
[0020]图5是根据一示例性实施例示出的光学判别装置线性度结果，其中(a)为吸收系数与约化散射系数线性度结果，(b)为荧光强度线性度结果。
[0021]图6是根据一示例性实施例示出的光学判别装置对黄曲霉毒素B1(AFB1)污染的不同品种与品牌植物油的检测结果，其中(a)为不同污染程度(AFB1浓度分别为0、10、20、40ppb)的多力花生油荧光强度光谱，(b)为不同污染程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法，其特征在于，包括：获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率；获取植物油样本的荧光强度；根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数；根据所述吸收系数对所述植物油样本进行品种区分，得到一个或多个子分区，其中每个子分区内的植物油样本品种相同；根据所述荧光强度，对每个子分区内的植物油样本的黄曲霉毒素B1污染程度进行判别。2.根据权利要求1所述的一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法，其特征在于，获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率，包括：通过透射积分球和反射积分球分别采集植物油样本在可见-近红外波段的透射强度I
T
与反射强度I
R
；采集所述透射积分球的透射参比强度I
T_ref
，采集所述透射积分球的反射参比强度I
R_ref
；采集所述透射积分球的透射暗场D
T
，采集所述透射积分球的反射暗场D
R
；根据透射强度I
T
、透射参比强度I
T_ref
和透射暗场D
T
，计算得到植物油样本的透射率T；根据反射强度I
R
、反射参比强度I
R_ref
和反射暗场D
R
，计算得到植物油样本的反射率R。3.根据权利要求1所述的一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别方法，其特征在于，根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数，包括：根据所述透射率和反射率，通过逆向倍增算法(IAD)，计算得到吸收系数。4.一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的判别装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取植物油样本在可见-近红外波段的透射率与反射率；第二获取单元，用于获取植物油样本的荧光强度；计算单元，用于根据所述透射率和反射率，计算得到吸收系数；第一分区单元，用于根据所述吸收系数对所述植物油样本进行品种区分，得到一个或多个子分区，其中每个子分区内的植物油样本品种相同；第二分区单元，用于根据所述荧光强度，对每个子分区内的植物油样本的黄曲霉毒素污染程度进行判别。5.一种植物油中黄曲霉毒素B1污染程度的光学判别装置，其特征在于，包括：双积分球检测模块，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：何学明，沈飞，方勇，胡秋辉，
申请(专利权)人：南京财经大学，
类型：发明
国别省市：