[发明专利]碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统，所述方法首先获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料‑光谱二维矩阵，然后将待检测碳酸饮料‑光谱二维矩阵输入至预设定量分析模型中，由预设定量分析模型输出待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵。其中，预设定量分析模型基于偏最小二乘法构建，用于表征碳酸饮料‑光谱二维矩阵与碳酸饮料内预设合成色素的浓度矩阵之间的对应关系。本发明实施例中提供的碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法检测快速、准确、易于操作，能够减少检测时间。而且无需大型实验仪器，能够通过诸如手机摄像系统的便携式设备实现检测，降低了测定成本。

技术领域

本发明实施例涉及混合体系中色素含量检测技术领域，更具体地，涉及碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统。

背景技术

目前，合成色素是目前在食品中使用最广泛的食用色素，原料主要来源于煤焦油，多含有偶氮基(R-N＝N-R)、苯环或杂蒽结构。因其具有色泽鲜艳、性质稳定、易着色、成本低廉等特点，食品加工者会向饮料、糕点等食品中添加合成色素，使食物看起来更美味。人工合成色素根据其结构可分为偶氮类、非偶氮类，偶氮类合成色素在碳酸饮料、果汁饮料、糖果等食品中被广泛使用。偶氮类色素是指色素分子结构中至少含有一个偶氮基(R-N＝N-R)结构的色素。软饮料中添加的偶氮基类色素主要有柠檬黄、日落黄、苋菜红以及胭脂红等。长期摄入以及过量食用合成色素都可能会干扰人体正常代谢，存在致癌风险，因此需要对合成色素的品种和用量做出严格规定。但是有关偶氮基类合成色素的安全问题层出不穷，争论也由来已久。

有研究人员用小鼠研究了柠檬黄和酸性红对动物生化指标的影响，通过收集血清和组织样品，发现小鼠重要器官(肝，肾)的生化指标在剂量范围内均发生异常。另有研究人员验证了偶氮类色素的毒性作用使肝细胞生长异常。目前常用的合成色素浓度的检测方法有传统的液相色谱法、分光光度法和电化学方法等，一些研究人员通过高效液相色谱法与二极管阵列检测器同时检测固体食品和饮料中多种合成色素的浓度。还有研究人员结合多元曲线分辨-交替最小二乘法结合分光光度法直接测定了样品中苋菜红、日落黄和柠檬黄的浓度。另有一些研究人员利用表面增强拉曼散射结合化学计量学方法检测了食品中的苏丹红I浓度。还有液相色谱结合光电二极管阵列检测，电化学传感器等检测色素浓度的方法。

但是，色谱法耗时长，检测步骤复杂，成本较高。而分光光度法，检测限较低，使得检测结果的准确性降低。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测方法，包括：

获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料-光谱二维矩阵；

将所述待检测碳酸饮料-光谱二维矩阵输入至预设定量分析模型中，由所述预设定量分析模型输出所述待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵；

其中，所述预设定量分析模型基于偏最小二乘法构建，用于表征碳酸饮料-光谱二维矩阵与碳酸饮料内所述预设合成色素的浓度矩阵之间的对应关系。

第二方面，本发明实施例提供了一种碳酸饮料中合成色素浓度的检测系统，包括：RGB图像获取模块和浓度检测模块。其中，

RGB图像获取模块用于获取待检测碳酸饮料在不同酸碱性条件下的RGB图像，并构建待检测碳酸饮料-光谱二维矩阵；

浓度检测模块用于将所述待检测碳酸饮料-光谱二维矩阵输入至预设定量分析模型中，由所述预设定量分析模型输出所述待检测碳酸饮料内预设合成色素的第一类浓度矩阵；

其中，所述预设定量分析模型基于偏最小二乘法构建，用于表征碳酸饮料-光谱二维矩阵与碳酸饮料内所述预设合成色素的浓度矩阵之间的对应关系。