[发明专利]一种基于数字光处理技术的便携式液体食物近红外光谱分析仪

权利要求书

1.一种基于数字光处理技术的便携式液体食物近红外光谱分析仪，包括LED光源组件、反光镜、聚光透镜、闪耀光栅、数字微镜组件、单光子探测器、线性探测器以及光谱信息处理系统，所述光谱信息处理系统与所述数字微镜组件、单光子探测器、线性探测器通信连接；其特征在于：所述LED光源组件包括散热基板、覆盖在散热基板上的线路板以及安装于线路板上的多个LED芯片；所述柔性线路板表面覆盖有反光层；所述反光镜为抛物面反光镜，所述LED光源组件设置在抛物面反光镜的焦点处；所述LED光源组件还包括设置在LED芯片外侧的聚光透镜；所述聚光透镜包括覆盖在LED芯片外侧的透明圆锥体；所述透明圆锥体侧面包裹有遮光层，遮光层的高度低于圆锥体顶部的高度。

2.根据权利要求1所述的近红外光谱分析仪，其特征在于：所述数字微镜器件中的微镜可±12°旋转；所述单光子探测器与微镜﹢12°旋转时的反射光处于同一直线上；所述线性探测器与微镜负12°旋转时的反射光处于同一直线上；所述单光子探测器为单光子雪崩二极管探测器；所述线性探测器为硫化铅光电探测器；所述光谱信息处理系统为德州仪器所产的DLP4500NIR芯片组。

3.一种采用如权利要求1或2所述近红外光谱仪快速无损检测果汁中防腐剂的方法。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述防腐剂为苯甲酸类防腐剂，具体包括以下步骤：

S1.将样品的温度降温至1—3℃，加入体积为样品的1%—5%的浓度为10—30mol/mL的氯化钠水溶液和体积为样品0.5%-1%的浓度为3—5mol/mL的石墨烯水悬液，获得粗处理样品；

S2.采用旋转式摇床对粗处理样品进行震荡处理；

S3.将粗处理样品的pH值调节至5.6—6.1；

S4.加热粗处理样品，在30—40℃下保温静置；

S5.将样品降温至2—5℃，对样品进行过滤，收集滤液为初滤液；

S6.将滤渣与体积等于滤液的去离子水混合，并采用真空过滤，收集滤液为洗脱液；

S7.将初滤液与洗脱液混合，采用旋转蒸发仪在30—40℃下旋转蒸发，直至其体积降至与样品相等，获得结果样品；

S8.采用所述近红外光谱仪测定结果样品中防腐剂的浓度。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于：所述采用旋转式摇床对粗处理样品进行震荡处理是指以100—300转/min的转速在5—10摄氏度恒温条件下对粗处理样品震荡10—25min。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述测定结果样品中防腐剂的浓度是指采用分析纯的防腐剂配制不同浓度的果汁标准溶液，获得各浓度的果汁标准溶液的吸收光谱图；使用多元校正方法建立被测样品中防腐剂含量与吸收光谱之间关系的数学模型，并对模型进行验证；获得结果样品的吸收光谱，用所述数学模型计算得结果样品中防腐剂的浓度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述多元校正方法是化学计量学的多元校正方法。