[發(fā)明專利]一種食醋總酸含量的檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710377630.4
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107132197B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳全勝;歐陽琴;孫浩;郭志明;李歡歡;程武;陳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G01N21/359;G01N21/59
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種食醋總酸含量的檢測裝置，其特征在于，包括半透射檢測裝置和微型光纖裝置；

所述半透射檢測裝置包括光源入射口(1)、比色皿卡槽(2)、光源出射口(3)、入射端接口(4)、螺孔(5)；裝置前端設(shè)有光源出射口(3)，后端設(shè)有光源入射口(1)、螺孔(5)，裝置上端開有比色皿卡槽(2)，裝置一側(cè)開有入射端接口(4)；

所述半透射檢測裝置經(jīng)螺孔(5)與便攜式光譜儀固定；光源信號經(jīng)光源入射口(1)聚集于圓球透鏡；所述圓球透鏡置于入射端接口(4)內(nèi)；所述入射端接口(4)接通光纖入射端(8)；所述光源出射口(3)經(jīng)圓球透鏡聚焦于比色皿外壁；所述比色皿置于比色皿卡槽(2)內(nèi)；

所述微型光纖裝置包括光纖出射端(6)、微型光纖(7)、光纖入射端(8)、光纖傳輸通口(9)；光纖入射端(8)中心處開有光纖傳輸通口(9)；所述光纖入射端(8)與光纖出射端(6)經(jīng)微型光纖(7)相連；所述光纖出射端(6)與光源出射口(3)相連；

所述半透射檢測裝置中，經(jīng)2*Φ3mm的螺孔緊固于便攜式光譜儀；所述圓球透鏡直徑為Φ12mm，其焦點可有效置于光纖傳輸通口(9)；所述光源出射口(3)為標(biāo)準(zhǔn)的SMA905接口，具有較好的普適性；所述比色皿卡槽規(guī)格13*13*40mm，適用10mm石英標(biāo)準(zhǔn)比色皿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食醋總酸含量的檢測裝置，其特征在于，所述微型光纖裝置中，光纖入射端(8)為底面圓直徑Φ12mm，高為12mm銅質(zhì)材料的圓柱，質(zhì)量輕，易攜帶；所述微型光纖(7)長度為120mm，連接于光纖出射端(6)與光纖入射端(8)；光纖入射端(8)中心處開有Φ3mm光纖傳輸通口(9)。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的食醋總酸含量的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，食醋總酸含量的檢測：采用酸堿滴定法，測定不同等級的食醋總酸含量，得到理化分析測定的食醋總酸含量；

步驟二，食醋光譜數(shù)據(jù)的采集：采用光源模塊作為信號源，半透射檢測裝置作為樣品的載體、微型光纖裝置作為光譜信號的傳輸載體、便攜式近紅外光譜模塊接收食醋的半透射光譜，進行快速無損的食醋光譜采集，得到食醋半透射近紅外光譜數(shù)據(jù)；

所述微型光纖裝置中，光信號從光纖出射通口(9)，經(jīng)微型光纖(7)傳輸至光纖出射端(6)；所述光纖出射端(6)，將光信號射到比色皿卡槽(2)內(nèi)的食醋半透射至便攜式光譜儀接收半透射信號；

步驟三，食醋檢測模型的優(yōu)化分析：采用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換SNV對食醋半透射近紅外光譜數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，再將預(yù)處理后的近紅外光譜數(shù)據(jù)與理化分析測定的食醋總酸含量，結(jié)合聯(lián)合區(qū)間偏最小二乘法si-PLS，建立食醋總酸含量檢測模型；

所述食醋總酸含量檢測模型在聯(lián)合[959.86nm 1016.50nm]、[1018.00nm 1074.61nm]、[1132.64nm 1186.42nm]三個波長區(qū)間內(nèi)；

步驟四，食醋總酸含量的快速檢測：通過USB數(shù)據(jù)線連接到電腦客戶端，對食醋近紅外光譜數(shù)據(jù)進行實時傳輸；結(jié)合開發(fā)軟件寫入的食醋檢測模型，在軟件界面端實時分析食醋樣本的光譜信息，實現(xiàn)食醋總酸含量的快速檢測；

所述軟件寫入支持食醋中多個內(nèi)部成分指標(biāo)的檢測模型；所述實時分析，采用疊加光譜的方式驗證食醋的光譜強度、吸光度及透射率的穩(wěn)定性；所述食醋檢測模型，隨采集樣本數(shù)的增加，特征波長區(qū)間內(nèi)的光譜信息增加，模型可以自行優(yōu)化；

步驟二中，所述光源模塊具有兩個鹵鎢燈；所述鹵鎢燈工作功率為2.0W，呈水平40°夾角放置；所述便攜式，在于近紅外光譜儀集成為10*8*6cm的長方體，可單手?jǐn)y帶；所述快速為掃描用時2s/次；

步驟二中，所述近紅外光譜模塊的波長范圍為900～1700nm，支持光譜分段進行采集；所述近紅外光譜模塊的狹縫大小為1.69*0.025mm，信噪比為6000:1，具有高通量光譜信息；所述近紅外光譜模塊采用InGaAs探測器；

步驟二中，所述半透射檢測裝置中，以半透射方式進行光譜采集；所述半透射方式，在于僅接收單個鹵鎢燈的光信號；所述光信號，經(jīng)特制的圓球透鏡聚集于入射端接口(4)。