[实用新型]果蔬维生素C含量的光谱快速无损检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无损检测领域，尤其涉及一种应用光谱分析技术快速无损检测的装置。

背景技术

近年来，随着水果、蔬菜产量的不断增加和人们生活水平的不断提高，消费者在选购果蔬时对果蔬的内部品质指标的要求越来越高，而维生素C作为一种重要的营养成分，无疑是消费者挑选果蔬时的主要参考指标。而目前对果蔬维生素C的测定常以破坏性化学分析或使用昂贵的实验仪器分析为主，常见检测果蔬维生素C的方法主要有：

2，6-二氯靛酚滴定法：通过蓝色的2，6-二氯靛酚溶液对含维生素C的果蔬样品酸性溶液进行氧化还原滴定，开始时2，6-二氯靛酚蓝色溶液被还原为无色，当达到滴定终点时，多余的2，6-二氯靛酚蓝色溶液在酸性介质中呈现浅红色，由2，6-二氯靛酚溶液用量计算样品中还原型维生素C的含量。2，6-二氯靛酚滴定法虽然是我国水果、蔬菜维生素C含量测定的国家标准方法(GB/T 6195-1986)，但是测量过程需要进行水果打浆、定容、过滤、滴定、标定等处理，测量结果受人为因素影响比较大，检测速度慢，检测效率低，而且需要购买昂贵的化学试剂，检测成本高。

2，4-二硝基苯肼法：总抗坏血酸包括还原型、脱氢型和二酮古乐糖酸，通过活性炭将水果样品中还原型抗坏血酸(维生素C)氧化为脱氢抗坏血酸，再与2，4-二硝基苯肼作用生成红色脎，根据脎在硫酸溶液中的含量与总抗坏血酸含量成正比，进行比色定量。2，4-二硝基苯肼法虽然是我国蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸测定的国家标准方法(GB/T12392-1990)，但是测量过程需要进行水果打浆、定容、过滤、水浴、比色、绘制曲线等处理，测量结果受人为因素影响比较大，检测速度慢，检测效率低，而且需要购买昂贵的化学试剂，检测成本高。

高效液相色谱法：由高效液相色谱仪对果蔬果汁样品进行分析，果蔬样品中的维生素C经草酸溶液迅速提取后，在反相色谱柱上分离测定。高效液相色谱法虽然是我国食品、饲料中多种成分含量测定的国家标准方法(例如：GB/T 19861-2005：食品中苏丹红染料的检测方法；GB/T 17817-1999：饲料中维生素A的测定方法)，但是测量过程需要打浆、定容、过滤、色谱分析等处理，并且得配备高效液相色谱仪、紫外检测器、积分仪等设备，因此此方法操作复杂，使用的仪器昂贵，检测成本高，检测周期长。

实用新型内容

为了克服上述检测方法所存在的各种缺陷，本实用新型提供了一种用光谱分析技术快速无损检测水果、蔬菜维生素C含量的装置。此装置不仅能实现快速无损检测果蔬维生素C的含量，而且不需要对样品进行化学预处理，不需要购买昂贵的化学试剂。从检测结果来看，本实用新型可以对果蔬维生素C含量进行快速、无损、有效和简便的检测。

果蔬维生素C含量的光谱快速无损检测装置是根据维生素C的含量与可见光和近红外漫反射光谱之间的数学相关性理论建立的无损检测方法设计的，无损检测方法包括以下步骤：

(1)样品采集：收集果蔬中有代表性的样品，尽量包括今后实际分析中所要求的样品化学性质；

(2)建模样品集选择：从有代表性的样品中选择浓度范围较广的样品作为数学建模的样品集；

(3)建模样品光谱采集：果蔬表面经简单处理后，每个样品在赤道部位每隔120度采集一次光谱，取三次光谱求平均；

(4)参考化学值测定：应用国家标准测定方法对已采集的果蔬样品进行内部品质维生素C含量的测定；

(5)数学模型建立：使用化学计量学中的多元校正方法，建立被测果蔬样品中维生素C含量与吸收光谱之间的数学模型；

(6)校正模型验证：取已知果蔬维生素C含量的样品，在相同条件下，测定其吸收光谱，根据已建立的校正数学模型计算验证集中果蔬样品的维生素C含量，要求验证误差小于10％；

(7)未知样品预测：扫描未知样品光谱后，用已建数学模型及其光谱对果蔬样品维生素C含量进行预测比较。

(8)确立校正后的数学模型。

(9)对待测样品进行光谱测定。

(10)将测得的光谱数据导入确定的数学模型。

(11)得到维生素C的含量。

根据上述方案建立的检测装置中具有光纤探头，在光纤探头内具有光源，光纤探头装在可移动的安装架上，在光纤探头上装有手柄，手柄与光源照射到果蔬上光线的俯视角为45度，手柄内装有接受反射光的的光纤传输线，光纤传输线与光谱仪连接，光谱仪通过数据电缆线与具有光谱处理软件的计算机连接，所述光源、光谱仪和计算机经配套电源线与外接电源连接。