[发明专利]中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品安全技术领域，特别涉及一种中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法。

背景技术

作为大宗农产品的面粉是人们日常食物的主要来源之一。面粉的质量安全与否不仅直接关系着人们的饮食健康，而且是关系国计民生的重大问题。然而最近几年，面粉质量安全问题备受社会各界的广泛关注。除增白剂导致的问题面粉外，添加过量的石灰类物质以获得增重等效果的问题面粉亦被曝光，在造成极大负面影响的同时严重危害人们的饮食安全和身体健康。

对面粉中添加剂的传统检测方式以色谱分析法为主，其缺陷是需要对被检测样本进行分离和复杂的预处理，检测步骤繁琐，耗时长，且检测过程中使用化学试剂，造成环境污染，因此制约了其广泛的推广应用。

中红外光谱(Mid-Infrared Spectroscopy，MIR)属于分子光谱，其产生机理是物质对中红外谱区电磁波的吸收。该谱区的吸收大多数是官能团或化学键的基频吸收，亦包含少量的倍频吸收。纯物质的中红外光谱具有吸收强度高、谱峰分离明显、谱峰含义较容易解释等特点。中红外光谱分析法具有灵敏度高、分析速度快、可实现无损分析、对环境友好等优点，不仅被广泛地应用于农产品及食品的品质分析，而且还被广泛地应用于工业生产、刑事侦查、法医鉴定、合成化合物表征等诸多领域。

根据中红外光谱产生的条件可知，一些无机物，如石灰类物质，在中红外谱区具有较强的特征吸收。氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的特征吸收峰具有谱峰位置分离、特征性明显、较容易解释等特点。这是中红外光谱法对该种类无机物定性、定量分析的光谱学依据，亦即中红外光谱法对无机物的检测是具有可行性的。此外，衰减全反射技术的应用使得中红外光谱的采集过程变得非常简单，为此项技术的推广奠定了硬件基础。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种步骤简单、无污染的中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法，包括步骤：

S100：采集待测面粉样本的中红外光谱；

S200：根据石灰类物质和纯面粉的中红外光谱特征，判断所述待测面粉样本中是否含有石灰类物质。

优选地，如果所述步骤S200的判断结果显示所述待测面粉样本中含有石灰类物质，则所述步骤S200之后还包括步骤：

S300：采集标准系列面粉样本的中红外光谱；

S400：根据所述标准系列面粉样本的中红外光谱，建立定量校正模型；

S500：根据所述定量校正模型，测定所述待测面粉样本中石灰类物质的含量。

优选地，所述石灰类物质包括氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙，所述纯面粉为未混有任何添加剂的面粉。

优选地，所述步骤S300中标准系列面粉样本包括多个已知面粉样本，所述已知面粉样本为添加有氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的面粉，并且所述氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的含量彼此相互独立，所述多个已知面粉样本的氧化钙含量在一定区间范围内均匀分布，所述多个已知面粉样本的氢氧化钙含量在一定区间范围内均匀分布，所述多个已知面粉样本的碳酸钙含量在一定区间范围内均匀分布。

优选地，所述标准系列面粉样本的样本容量不少于20个。

优选地，所述步骤S400包括：

S401：采用数据规范化、数据平滑、数据标准化或者基线校正算法对所述标准系列面粉样本的中红外光谱数据进行预处理；

S402：采用偏最小二乘算法结合全交互验证算法建立所述定量校正模型。

优选地，利用中红外光谱仪采集所述待测面粉样本和所述标准系列面粉样本的中红外光谱，且中红外光谱仪的信噪比不小于10000。

(三)有益效果

本发明所述中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法，步骤简单、无污染，可以对面粉中是否含有石灰类物质进行快速定性检测。并且，结合标准系列面粉样本的中红外光谱及定量校正模型，可以对面粉中多种石灰类物质同时进行快速定量测定。

附图说明

图1是本发明的实施例所述中红外光谱法检测面粉中石灰类物质的方法流程图；

图2是本发明实施例1所述待测面粉样本的中红外光谱图；

图3是本发明实施例2所述基于氧化钙含量的定量校正模型的预测值与真值对应关系图；

图4是本发明实施例2所述基于氢氧化钙含量的定量校正模型的预测值与真值对应关系图；