[发明专利]一种液体食品褐变检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品分析技术领域，具体涉及一种液体食品褐变检测方法。

背景技术

在果汁加工及贮藏过程中，褐变是影响其产品质量的关键因素。褐变不仅影响果汁的色泽、风味，也造成果汁营养价值的严重损失，甚至会产生一些有害物质，对果汁食品的安全性造成威胁。果汁的褐变主要分酶促褐变和非酶褐变。酶促褐变通常是由果蔬中多酚氧化酶和过氧化物酶催化多酚类底物所引起的氧化反应，果汁的酶促褐变从水果破碎、榨汁即已开始。非酶褐变是指不需要经过酶的催化而产生的一类褐变，如：迈拉德反应、抗坏血酸氧化、脱镁叶绿素褐变等等，热处理是导致非酶褐变的重要原因。其中，非酶褐变是果汁在制造及贮藏中发生的主要褐变反应。因此，褐变控制是果汁加工中的关键技术，如何检测褐变的发生及褐变的程度，对于果汁加工工艺的优化设计、果汁生产的在线控制及果汁产品的质量跟踪检测，都具有重要的意义。

褐变的检测主要有三种方法，一是根据果汁在可见光区的吸收特性，先用乙醇对果汁进行色素提取，对乙醇果汁混合物离心，在420nm波长下测定澄清液的吸光度，以此作为褐变程度的衡量指标。二是利用果汁对可见光的反射特性，使用比色计测定果汁的反射光谱，再计算出色值，结果以CIE L^*a^*b或Hunter L a b三色空间值表示，CIE L^*a^*b及Hunter L a b是为了解决颜色空间的感知一致性问题，对CIE 1931XYZ系统进行非线性变换，制定的颜色空间的规范。第三种方法采用化学分析、色谱分析测定褐变过程中产生的中间物及最终产物的含量，如羟甲基糠醛HMF，来衡量褐变的程度。第一种方法需要进行样品的预处理，难以进行快速、在线的分析，其单波长的吸光度信息难以反映褐变中多种物质的变化；第二种方法易受测量物理条件的影响，且其结果难以反映果汁的真实颜色；第三种方法比较准确，但分析过程复杂，费时费力，难以用于在线分析。

目前，如何快速准确地检测果汁的褐变，成为果汁加工企业及研究人员共同关心的课题，但还没有一种更好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种液体食品褐变检测方法，利用该方法对本身就具有荧光性的液体食品或在褐变过程中能产生荧光物质的液体食品进行褐变检测，无需样品前处理、快速无损，且具有很高的灵敏度，适用范围广，为液态食品褐变的在线实时检测提供了技术基础。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种液态食品褐变检测方法，所述液体食品本身就具有荧光性或在褐变时具有荧光性，该方法包括以下步骤：获取若干个不同程度褐变的液体食品样本；用荧光光谱仪采集所述液体食品样本的荧光光谱，并测定表征液态食品褐变程度的参考值；根据所述表征液态食品褐变程度的参考值，建立荧光光谱与褐变程度之间的对应关系；用荧光光谱仪采集待测液态食品的荧光光谱，根据所述荧光光谱与褐变程度之间的对应关系确定所述待测液态食品的褐变程度。

其中，所述液态食品为果汁或牛奶。

其中，所述荧光光谱为激发光谱或发射光谱。

其中，该方法在采集所述液体食品样本的荧光光谱之后，还包括对所采集的液体食品样本的荧光光谱进行预处理的步骤，所述预处理包括：用于去除荧光光谱基线漂移及由于样品颗粒散射造成的影响的光谱校正、用于去除噪声影响的去噪声处理、用于去除荧光光谱无关波长点的特征波长数据点选择。

其中，所述光谱校正的方法为下述之任一种：对所述荧光光谱的中心化处理、标准变量变换、附加散射校正、正交信号校正；所述去噪声的方法为S-G平滑去噪或小波去噪；所述的特征波长数据点选择的方法为遗传算法；所述的预处理还包括用于消除荧光光谱平移及线性漂移的求导变换。

其中，所述荧光光谱与褐变程度之间的对应关系包括：对液态食品褐变作定性判别的分类对应关系，及对液态食品褐变程度作定量预测的多元校正对应关系。

其中，用化学计量学方法建立对液态食品褐变作定性判别的分类对应关系，所述化学计量学方法为下述之任一种：软独立建模分类法判别SIMCA、偏最小二乘法DPLS、平行因子分析法PARAFAC、人工神经网络、支持向量机；

其中，用化学计量学方法建立对液态食品褐变程度作定量预测的多元校正对应关系，所述化学计量学方法为下述之任一种：多元线性回归、偏最小二乘、人工神经网络、支持向量机，N维偏最小二乘法N-PLS。