[发明专利]一种咖啡豆稳定同位素分馏方法及同时鉴定烘焙和生咖啡豆原产地的方法

权利要求书

1.一种咖啡豆稳定同位素分馏方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，准备不同烘焙程度的咖啡豆：将生咖啡豆进行不同程度的烘焙,得到前度烘焙、中度烘焙和重度烘焙咖啡豆；

步骤2，利用IRMS测定稳定同位素比值；

步骤2-01)，将生咖啡豆、浅度烘焙咖啡豆、中度烘焙咖啡豆和重度烘焙咖啡豆磨成粉，并在1000-1100℃的温度下燃烧还原，转化为CO₂、N₂和SO₂，之后用无水Mg(ClO₄)₂脱水，在65-75℃的温度下进行色谱柱分离，然后进入IRMS（稳定同位素比例质谱仪）离子源测定¹⁵N、¹³C和³⁴S元素的同位素含量；

步骤2-02），将生咖啡粉、浅度烘焙咖啡粉、中度烘焙咖啡豆粉和重度烘焙咖啡粉包裹并干燥，之后静置使其与大气压的条件达到平衡，在1200-1400℃的高温下咖啡粉末裂解为H₂和CO，随后在80-90℃的色谱柱上进行分离，然后进入IRMS离子源，测定¹⁸O和²H同位素含量；

步骤3，利用ICP-OES测定咖啡豆中金属元素含量；

所述步骤2和步骤3不分先后顺序或同时进行。

2.根据权利要求1所述的一种咖啡豆稳定同位素分馏方法，其特征在于：所述步骤2-01）IRMS离子源中氦气吹扫流量170-180mL/min，参考气流速40-60mL/min。

3.根据权利要求1所述的一种咖啡豆稳定同位素分馏方法，其特征在于：所述步骤2-02）IRMS离子源中氦气吹扫流量：190-200mL/min，参考气流速：100-120mL/min。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种咖啡豆稳定同位素分馏方法，其特征在于：所述步骤2-01）分析过程中，每8个以内的样品穿插有个实验室标准品进行同位素比值校正；所述步骤2-02）的分析过程中，每个样品重复做两次以上，每5个样品穿插一个实验室标准品进行同位素比值校正，以防氢同位素的记忆效应。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种咖啡豆稳定同位素分馏方法，其特征在于：所述浅度烘焙咖啡豆的焦糖化色值为85-90，所述中度烘焙咖啡豆的焦糖化色值为65-75，所述重度烘焙咖啡豆的焦糖化色值为40-50。

6.一种同时鉴定烘焙和生咖啡豆原产地的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01，基于上述方法测定生、中度、重度烘焙咖啡豆中同位素和元素的含量建立数据库：测定同一产地的生咖啡豆和不同烘焙程度咖啡豆的元素及含量数据，对数据进行训练；

随机将数据集分成2份，其中占总数据集70%的数据作为训练集，占总数据集30%的数据作为测试集，比较生咖啡豆、中度和深度烘焙咖啡豆计算预测的准确率，达到要求准确率的数据作为有效数据归类在训练好的数集中，得到不同产地的元素数据库以构建同时判定生咖啡豆和烘焙咖啡豆产地判别数学模型;

S02，取待测咖啡豆，根据上述方法测定咖啡豆中稳定同位素和多元素，将测定的数据输入所述判别数学模型中，输出结果。

7.根据权利要求6所述的同时鉴定烘焙和生咖啡豆原产地的方法，其特征在于：所述步骤S01中采用随机森林树法(Randomforest,RF)训练数据并构建判别模型。