[发明专利]一种无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及食品技术领域，具体为一种无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测方法及装置。

背景技术

阿斯巴甜是一种非碳水化合物类的人造甜味剂，其甜味是一般蔗糖的200倍。目前，国际上对阿斯巴甜的安全性存在很大的争议，有科学家认为阿斯巴甜会对人体造成重大危害，而无糖可乐是将阿斯巴甜作为甜味剂代替糖分加入可乐饮料中，由于阿斯巴甜甜味高和热量低，使得无糖可乐备受人们的欢迎。为保护人体健康，消除阿斯巴甜对人体的潜在危害，有必要对无糖可乐中的阿斯巴甜含量进行监测，以保证将阿斯巴甜的含量控制在安全范围内。

目前，食品中阿斯巴甜的检测方法主要有高效液相色谱法、气相色谱法、高效毛细管电泳法、滴定法及方波伏安法等；然而上述检测方法存在操作过程繁琐、耗时长、成本高等缺点，不能实现现场快速检测，工作效率低，且人工劳动强度大。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测方法及装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测方法，首先收集具有代表性的无糖可乐样本，而后通过分析处理建立无糖可乐中阿斯巴甜含量的定标模型，最后将待测无糖可乐的阿斯巴甜含量检测经过处理后输入定标模型中，可快速获得待测无糖可乐的阿斯巴甜含量，具体步骤如下：

1）收集不同厂家及不同生产时间具有代表性的无糖可乐样本；

2）采集步骤1）中收集的无糖可乐样本的近红外光谱，采用自适应模糊神经网络消除无糖可乐样本光谱的噪声信号，并对去噪后的无糖可乐样本光谱进行微分处理，即得无糖可乐样本光谱信号集合；

3）测定步骤1）中收集的无糖可乐样本中的阿斯巴甜真实含量，得无糖可乐样本阿斯巴甜真实含量值集合；

4）对步骤2）中获得的无糖可乐样本光谱信号集合，采用无信息变量消除法去除无糖可乐样本光谱信号中的无用波长变量，再利用竞争性自适应重加权法获取无糖可乐样本光谱信号中阿斯巴甜的特征波长，并提取无糖可乐样本光谱信号中阿斯巴甜特征波长的光谱值，得样本阿斯巴甜特征波长光谱值集合；

5）应用粒子群优化-最小二乘支持向量机法将步骤4）中获得的样本阿斯巴甜特征波长光谱值与步骤3）中阿斯巴甜的真实含量值进行关联，进而建立无糖可乐中阿斯巴甜含量的定标模型；

6）采集待测无糖可乐的近红外光谱，采用自适应模糊神经网络消除待测无糖可乐光谱的噪声信号，并对去噪后的待测无糖可乐光谱进行微分处理，得待测无糖可乐光谱信号；

7）对步骤6）中获得的待测无糖可乐光谱信号，提取阿斯巴甜特征波长的光谱值，得待测无糖可乐阿斯巴甜特征波长的光谱值；

8）将步骤7）获得的待测无糖可乐阿斯巴甜特征波长的光谱值输入至步骤5）所建立的定标模型中，即获得待测无糖可乐的阿斯巴甜含量。

在本发明中，所述步骤3）中对步骤1）中收集的无糖可乐样本中的阿斯巴甜真实含量测定采用国家标准方法GB/T 22254-2008。

一种无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测装置，基于上述无糖可乐中阿斯巴甜含量的快速检测方法，其包括数据存储装置、CCD光谱仪、光路切换器、反射准直透镜、透射准直透镜、滤光片、载物台、反射镜、分束镜及光源；其中，数据存储装置与CCD光谱仪连接，CCD光谱仪与光路切换器连接，光路切换器分别与反射准直透镜和透射准直透镜连接；并在反射准直透镜前端设置有滤光片，透射准直透镜前端设置有载物台，待测样本置于载物台上；另外，将光源设置在分束镜的前端，反射镜设置在分束镜的一侧，且分束镜位于载物台的前端，反射镜位于滤光片的前端。

在本发明中，数据存储装置为存储器，便于移动携带。

在本发明中，数据存储装置为计算机，便于实现检测数据在线上传。

在本发明中，滤光片为中性密度滤光片，其对各种不同波长光线的减少能力是同等、均匀的，只起到减弱光线的作用，而对原物体的颜色不会产生任何影响，便于反射准直透镜成像。

在本发明中，光路切换器通过光纤分别与反射准直透镜和透射准直透镜连接。

在本发明中，CCD光谱仪通过光纤与光路切换器连接。