[发明专利]一种土豆淀粉铝含量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品有害物质检测技术，尤其涉及一种土豆淀粉铝含量的 检测方法。

背景技术

近年来发生的食品安全事故使越来越多的人关注食品安全领域。土豆 是世界重要粮食作物，其加工品如土豆淀粉在人们的日常饮食中不可或 缺。然而，由于环境受到金属污染和一些不法商贩人为添加，导致土豆淀 粉中铝含量超标，人们长期食用会对身体健康造成伤害，如在老年期发生 老年痴呆等。因此，如何快速精确得检测土豆淀粉中的铝含量，无论对于 食品安全领域还是农产品金属检测领域，都具有重要意义。

例如，公开号为CN103323445A的一种利用激光拉曼光谱仪定量检测 食品中铝含量的方法，包括步骤：(1)铝酸钠标准溶液的制备；(2)用激 光拉曼光谱仪对铝酸钠标准溶液进行测定；(3)绘制铝酸钠标准溶液的标 准曲线图；(4)待测食品样品的预处理；(5)待测食品样品样液的制备； (6)用激光拉曼光谱仪对待测食品样品样液与铝酸钠标准溶液进行测定； (7)谱图分析，定量计算，得出待测食品样品中的铝含量。

目前，食品铝含量的检测仍以实验室化学分析方法为主，如原子荧光 光谱、石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体光谱法等。这些传统的 检测方法虽然具有检测精度高、稳定性好等优点，但需要对样品进行复杂 的化学预处理，单次检测时间长，容易造成二次污染，对操作人员的熟练 程度和技能要求高，且仪器昂贵。现代食品安全要求绿色、快速地对食品 中有害物质进行检测，所以急需发展一种简便、快速的土豆粉铝含量检测 方法。

发明内容

为克服现有检测方法的不足，本发明提出一种土豆淀粉铝含量的检测 方法，具体技术方案如下：

一种土豆淀粉铝含量的检测方法，包括：

(1)制备测试样本，以样本铝元素含量百分数(记为Y)作为梯度， 在每样本质量一定的前提下分别称量相应质量的淀粉和硫酸铝钾粉末，混 合均匀后利用压片机压成片状，作为检测样本；

(2)获取各个测试样本的激光诱导击穿光谱数据(记为X)；

(3)根据原始LIBS光谱数据(X)曲线找到所有波峰所在波长，并根据 波长与元素一一对应的关系找出铝元素对应的波长；

(4)对原始LIBS光谱数据(X)进行相应的预处理，预处理后的数 据记为X₁，将X₁中与铝元素对应波长的数据提取出来，记为X₂；将所得数 据(X₂,Y)按比例随机分为建模集(S)和预测集(S’)；

(5)利用偏最小二乘法(PLS)，以X₂为输入，Y为输出，根据建模 集(S)建立铝元素含量百分数-铝对应波长强度的线性回归模型：

所述线性回归模型为：

Y＝-0.0364+150.6686λ₁+259.1393λ₂+384.8414λ₃,

其中，Y为土豆淀粉中铝元素含量百分数，λ₁，λ₂，λ₃分别为X₂中与铝 对应的308.22nm、394.4nm、396.15nm的信号强度；

(6)利用步骤(5)中的线性回归模型，将步骤(4)中预测集(S’) 的X₂输入回归模型，对土豆粉中铝含量进行定量分析。

作为优选，步骤(1)中制备样本称量每样质量为1.5g，且压制压片的 压强和时间固定，以此保证每个圆形压片直径和厚度在误差范围内相等。

作为优选，步骤(1)中样本铝含量共10个梯度，每个梯度铝含量百 分数依次为0,0.0033％，0.0066％，0.01％，0.033％，0.066％，0.1％，0.33％， 0.66％，1％；每个梯度制备3片样本，共30片样本。

作为优选，步骤(2)中获取样本LIBS光谱的激光诱导击穿光谱仪参 数为：延时1.85s，积分时间5ms，增益1500，能量60mJ，焦深2mm。

作为优选，步骤(2)中将样本放置在位移平台，通过移动位移平台 采集每片样本20个点位的光谱信号，其中每个点位累积采集10次光谱信 号。