[发明专利]便携式拉曼光谱橄榄油鉴别数据处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理系统，特别涉及一种便携式拉曼光谱橄榄油真伪的数据鉴别处理系统。

背景技术

食品安全问题已成为全球关注的焦点，食品安全事件波及面广，造成的社会影响和经济损失巨大，也对人类生活环境乃至健康安全构成越来越严重的威胁。阜阳“大头娃娃”事件、多宝鱼事件以及红心鸭蛋风波，引起了国内外的广泛关注。一次次的食品安全问题和危机检验着食品监管部门的能力，如何保障食品安全成为全民共同关注的主要问题。

引起这些情况的原因无疑是多方面的，其中一个主要原因是检测技术落后，缺乏可在现场使用的快速筛查检测技术手段，不能对其危害物质残留及掺假实施准确、可靠的监测与控制。对上述这些食品掺假进行及时、准确、便捷的检测，是保护人类健康及生命安全的关键手段之一。

橄榄油例如橄榄油是纯植物食用油，从油橄榄鲜果中直接压榨出来的果汁，分离掉其中的水分后取得的。橄榄油适合各个年龄段的人群，有食用、医疗、美容、健康等多种用途。橄榄油产油大国的劣质橄榄油有向中国倾销的趋势，鉴于检测手段的限制，目前无法在口岸现场实时地对大批进口橄榄油直接实施检验，通常采取口岸抽查与市场跟踪抽查检验相结合的方式，检验覆盖率极低，容易使伪劣产品漏网。在国内各大商场或超市建立便捷的现场检测方法是确保产品质量和食品安全不出现问题的根本保障。对橄榄油真伪鉴别，常规的检测方法主要有气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)，尤其是色谱-质谱联用技术可以进行准确的定性及定量分析，但操作步骤复杂，检测周期冗长，仪器价格昂贵，难于普及推广，更不能进行现场、快速检测，不利于及时发现和监控管理。

近几年来，在分析过程中不对样品造成化学的、机械的、光化学和热的分解，是分析科学领域的研究热点之一。与红外光谱相比，拉曼光谱具有一定的优势。红外光谱技术受水分子影响较大，必须进行样品制备以及设计上的系统移动部件限制了红外光谱技术的广泛现场应用。拉曼光谱技术的化学分子的指纹辨识、快速、无需繁杂的样品前处理、无损检测、不受水分子干扰、无移动部件等特性已收到广泛的关注。Gisele G.等人采用X-ray和主成分分析法在不使用任何试剂的情况下对特级初榨橄榄油、其他植物油以及掺假的橄榄油的鉴别结果令人满意。Francesca Guimet也采用荧光分析和模式识别法对掺橄榄果渣油的特级初榨橄榄油的进行了鉴别，三种方法的鉴别正确率均高于97％。拉曼光谱具有测试样品非接触性、非破坏性、快速、所需样品量小及样品无需制备等特点，可用作橄榄油的真伪鉴别。目前所见报道一般采用较大体积的拉曼光谱仪，并基于模式识别方法，该方法抽象，准确率低，要求操作人员具有专业知识和专用数据处理系统，因此难于普及推广，更不能进行现场、快速检测，不利于及时发现和监控管理的问题。对橄榄油真伪鉴别如何实现无损、低成本、操作简便、能进行现场、快速检测、易于普及推广，从而达到对橄榄油掺伪问题及时发现和监控管理，是目前急需解决的技术问题。

发明内容

为适应上述需求，本发明提供一种可以快速鉴别橄榄油真伪的、能进行精确检测的便携式拉曼光谱橄榄油鉴别数据处理系统。

本发明的便携式拉曼光谱橄榄油鉴别数据处理系统，包括拉曼光谱仪、壳体、分析仪面板、所述分析仪面板上分别设有：液晶显示器，用于操作参数设置及数据处理结果的数值利图形的显示；编码开关，用于快速设定参数数值；四相键，所述四相键包括方向键和OK键，用于输入和控制所述拉曼光谱仪的工作；所述壳体内还设置有单片机、存储器，单片机分别连接所述拉曼光谱仪，所述液晶显示器，所述编码开关，所述方向键和OK键以及所述存储器；所述拉曼光谱仪，用于选用激光光源发射波长为785nm的近红外激光，激光能量参数选择100～200mw，积分时间参数选择5～20s，用所述两个参数得到最佳拉曼峰强度，连续扫描光谱5次，最后得5次光谱的平均拉曼光谱，其在250～2300cm^-1的范围内，以4～10cm^-1的分辨率扫描测试样品；本发明的单片机包括如下装置：运算与控制器，用于获得基线平坦的拉曼图谱，以1265cm^-1与1441cm^-1对应的强度比为横坐标，以1657cm^-1与1441cm^-1对应的强度比为纵坐标作图并标定样品的坐标点；通信控制器，用于控制所述拉曼光谱仪与所述运算与控制器之间的数据传输；逻辑控制器，用于控制所述液晶显示器、所述编码开关、所述方向键及OK键以及所述通信控制器的使能。