[发明专利]一种基于衰减全反射太赫兹介电谱鉴别蜂蜜品种的方法

说明书

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种基于衰减全反射太赫兹介电谱鉴别蜂蜜品种的方法，该方法先对已知品种蜂蜜样品进行太赫兹扫描，获得太赫兹时域光谱图，然后经过傅里叶变化将其转化为太赫兹频域谱，并计算得到已知品种蜂蜜样品的太赫兹介电谱，根据太赫兹介电谱，经过主成分分析，建立已知蜂蜜品种的PCA‑DA模型；最后采用相同的方法对待测蜂蜜样品进行检测，得到太赫兹介电谱，并根据PCA‑DA模型，进行鉴别，PCA‑DA模型所鉴别的品种即为未知品种蜂蜜的品种。该方法只需采集未知蜂蜜的太赫兹光谱，再用模型鉴别即可，具有检测速度快，操作简便，无化学试剂污染，省时省力，准确性高的特点和优势。

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种基于衰减全反射太赫兹介电谱鉴别蜂蜜品种的方法。

背景技术

蜂蜜的品种通常按照蜜蜂所采集的蜜源植物的种类来划分，不同植物来源的蜂蜜不仅在感官和内在品质上存在差异，营养效果也不尽相同，产量规模也具有差异，因此价格也各不相同。所以，很多不法商贩为谋取更多不正当经济利益，乱标品种，将低价格蜂蜜以高价格蜂蜜的形式投放市场，坑骗消费者，牟取暴利。

蜂蜜种类繁多，成分复杂，而因蜂种、蜜源、环境之不同，蜂蜜化学组成有很大差异，所以，蜂蜜品种鉴别检测耗时费力，技术难度大。目前我国用于检测蜂蜜品种主要指标的方法中，花粉检验法、理化分析方法一般容易受蜂蜜产地、采蜜方式等外界因素影响，色谱分析法的试剂耗费量大，操作复杂，费时费力；淀粉酶活性测定需要定时检测蜂蜜中淀粉酶活性变化，耗时耗力。

太赫兹光谱技术具有对水分吸收极其敏感、高穿透性、低能性、宽带性、相干性和指纹谱性等显著的特点，针对蜂蜜水分含量大、成分复杂、形态各异的特点，较其他无损检测技术有明显的优势，在蜂蜜检测领域有巨大的应用前景。另外，蜂蜜的主要组成物质是葡萄糖和果糖等糖类，而这类糖类的分子间相互作用等在太赫兹波段具有特征吸收，糖晶体的吸收特征主要来源于由分子间氢键和范德华力等介导的分子间弱相互作用，可以看出，太赫兹技术在蜂蜜品质检测方面应用前景广阔。太赫兹光谱技术可以同时获得幅值和相位信息，蕴含了丰富的物质信息。

因此，建立起利用太赫兹技术鉴别蜂蜜的方法很有意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的蜂蜜品种鉴别耗时耗力的缺陷和不足，提供一种快速、有效、简便的蜂蜜品种鉴别方法。

为了实现上述目的，具体采用如下技术方案：

一种基于衰减全反射太赫兹介电谱鉴别蜂蜜品种的方法，包括如下步骤：

(1)建模：采集已知品种蜂蜜的太赫兹时域光谱，依据所述太赫兹时域光谱计算得到所述已知品种蜂蜜的复介电常数，并绘制太赫兹介电谱；采用主成分分析法对所述太赫兹介电谱进行分析，并建立已知品种蜂蜜的PCA-DA模型；

(2)鉴别：采用与步骤(1)相同的方法，获取待测蜂蜜的太赫兹介电谱，根据待测蜂蜜的太赫兹介电谱和PCA-DA模型对待测蜂蜜样品进行鉴别，PCA-DA模型所鉴别的品种即为待测蜂蜜的品种。

上述方法采用衰减全反射法，该方法将太赫兹波谱和衰减全反射技术相结合，有效克服了由于水对太赫兹波吸收而造成的太赫兹波谱应用受到限制的问题，大大提高了检测灵敏度。

蜂蜜内部有可能存在着晶体，如不对蜂蜜进行预处理直接进行鉴别，则晶体会对光谱造成影响，因此，本发明所述的方法优选将已知品种蜂蜜和待测蜂蜜经预处理后再进行检测，所述预处理为：将已知品种蜂蜜或待测蜂蜜于35-45℃加热以溶解其内的晶体，然后于室温下静置冷却，即得。采用加热溶解的方法对样品进行预处理能够有效消除蜂蜜内部晶体对太赫兹光谱的干扰，提高模型和鉴别结果的精准度。