专利名称：一种基于涂膜食用油红外透射光谱采集方法
技术领域：
本发明属于化学分析检测领域，具体涉及一种基于涂膜食用油红外光谱采集方法。
背景技术：
傅里叶红外变换光谱(FTIR)不仅能够提供各种有机物物质官能团组成信息，而且具备相当高的准确度和精确度。FTIR检测技术具有灵敏度高、波数准确、重复性好，在食用油氧化过程定性分析和氧化指标定量检测方面得到广泛的应用。在红外检测中，对于液体油来说，需要使用狭窄的流通池，由于食用油在常温下黏度高，难以装进狭窄流通池，即使将液体油装进狭窄的流通池，也存在难以清洗，易造成样品间交叉污染，且清洗时需要消耗大量的有机溶剂，对操作者的身体有一定危害；而且流通池装卸过程复杂，费时；流通池窗片极易损坏且价格昂贵，如有的窗片极易溶于水，造成厚度不均而无法准确测定流通池的光程；另外，使用衰减全反射(ATR)附件，由于ATR液池光程很短(5-7 μ m)，光谱信号弱，其检测精度不高。为了克服上述的缺点和不足，申请人曾应用了一种涂膜的方法。即将油涂在一定介质上，扫描光谱。其优点为操作简单、省时、省力。如使用一次性PE薄膜，不需清洗，涂膜过程所花时间较少，所得光谱质量较高，但存在是缺点是如何准确测定油膜的光程。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种基于涂膜食用油红外透射光谱采集方法，该方法利用红外光谱仪作为检测工具，能够准确测定食用油油膜光程，可大大简化实验过程。操作简便易行、有机溶剂使用量少，不会造成环境污染。为了实现上述任务，本发明采取的技术方案为:—种基于涂膜食用油红外透射光谱采集方法，其特征在于，该方法将一定量的食用油样品溶于有机溶剂中，然后均匀涂覆在透明薄膜上，挥干有溶剂形成油膜，利用红外光谱仪设置不同条件扫描食用油红外光谱，光谱范围为eoooioocnT1，通过建立4334/4300(3!^1处峰高与油光程关系的模型，测定油膜光程，得到的光谱处理到统一光程，再进行定性和定量分析；所述的4334/4300CHT1处峰高与油光程关系的模型如下:y=0.8982x+0.0029其中，y为食用油油膜光程，mm ;x为4334/4300(^1处峰高。本发明的方法，利用建立的基于4334/4300(3!^1处的峰高与食用油涂膜光程的关系统一食用油光谱的光程，操作简单、快速、简便，有机试剂使用量少，不需清洗，减少测定对人体及环境的危害，可以取代传统的高成本、费时、费力的光谱采集方法，为测定食用油红外光谱采集提供了一 种新方法。所带来的技术效果如下:(I)涂膜法采集食用油红外光谱，容易操作，使用有机溶剂使用量少，不会造成环境污染，同时也不会对操作者造成伤害。(2)光谱的光程大小可以根据检测要求配制不同浓度食用油来改变，以满足不同检测精度要求。
图1是542/530CHT1处峰高与流通池光程关系；图2是542/530CHT1处峰高与4334/4300CHT1处峰高的关系；图3是542/530CHT1处峰高与食用油油膜光程关系；图4是模型验证；图5是PE薄膜的红外光谱(以空气为背景)；图6是食用油、地沟油和掺伪油光谱(以PE为背景)，其中(a)为食用油光谱(4000-40001^)，(b)为地沟油和掺伪油光谱(1550-650CHT1)；图7是食用油过氧化值模型图；图8是食用油过氧化值实测值与预测值的关系·
以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式本发明的设计思路是，利用红外光谱仪作为检测工具，在食用油中添加内标物三苯氧磷(ΤΡΡ0)，在室温条件下，取一定量的食用油样品，加入一定量ΤΡΡ0，混合均匀，用红外光谱仪测量其光谱，根据TPPO特征吸收峰542/530CHT1处的峰高与流通池光程有一定关系。利用二维相关光谱技术确定4334/4300( ^处峰高与542/530CHT1处峰高关系，可以建立4334/4300(^4处峰高与食用油流通池光程关系的模型，通过该模型可测定食用油涂膜光程。申请人:以菜籽油、玉米油、花生油、葵花籽油、大豆油等25种油样为原料，进行实验，通过模型建立之后，测定食用油涂膜光程。具体实验包括:( I)原料不同等级菜籽油:市售；不同等级大豆油:市售；花生油:市售；玉米胚芽油:市售；葵花籽油:市售；散装食用油:购于陕西省杨凌区某农贸市场；苦杏仁油:市售；调和油:市售；花椒油:市售；芝麻油:市售；苏籽油:市售；黄芥籽油:市售。(2)模型建立取一定量的ΤΡΡ0，研磨后过80目筛；分别取油样I (苦杏仁油)、油样2 (谷物调和油)、油样3 (黄芥籽油)各20g，置于小烧杯中，精确到0.0Olg，在各油样中分别加入1%重量的TPP0(0.2000g)，精确到0.0Olg,微波加热促进溶解，静置；取加入TPPO的油样1，将油样I装入流通池中，其中流通池光程依次为:1mm、
0.5mm、0.2mm、0.1mm、0.05mm、0.025mm、0.015mm,用红外光谱仪扫描光谱；测定光谱中542CHT1处，以530CHT1为基准的校正高度；建立食用油所用流通池光程与光谱542/530CHT1处校正高度变化值的函数关系；见图1。通过二维相关光谱技术发现在4334/4300( ^处峰高与542/530CHT1处的峰高有一定相关性，见图2。建立4334/4300(3!^1处峰高与油光程关系的模型，通过模型可简易测量出油样涂膜光程，见图3。建立4334/4300011-1处峰高与油光程关系的模型为:y=0.8982x+0.0029 (y 为食用油涂膜光程，x 为 4334/4300CHT1 处峰高)。由图3可以看出，油膜光程与4334/4300CHT1处峰高线性关系良好，R2为0.9997，所建模型高度线性相关。(3)模型验证利用模型，取不同光程的流通池5个，加入一定量的油样，用红外光谱仪扫描光谱，应用模型对油膜光程进行测定。利用模型预测食用油光程与实际光程的关系，其结果见图4.
由图4可以看出，油膜光程实际值与预测值的回归关系斜率为1.1175接近于1，R2接近于1，说明实测值与预测值十分接近，模型可用。实施例1:地沟油掺假分析样品采集:收集代表性的地沟油样品8种，经简单处理，使得酸值和过氧化值符合国家标准要求。并与常见的食用油样品混合，分别得到地沟油掺伪样品、地沟油、正常食用油样品一共53个，其中40个为校正样品集，13个为验证样品集。光谱采集:将采集的所有油样溶有异辛烷或己烷或石油醚中，配制成浓度为50% (v/v)溶液。各取等量溶液(500 μ I)涂抹于等面积大小(Icm2)的PE薄膜或PET薄膜(红外光谱见图5)上，挥干溶剂。在室温条件下，以PE薄膜或PET薄膜为背景光谱，分辨率为McnT1，扫描次数为:16次，利用模型y=0.8982x+0.0029，将光谱光程统一为100 μ m，得到光谱如图6所示。由图5可以看出，PE薄膜或PET薄膜在红外光谱中3000-2800(^-1有吸收峰，即为碳氢键的伸缩振动区域，其他区域吸收峰较少，对食用油指标分析影响不大。由图6可以看出，以PE薄膜或PET薄膜为背景扫描的食用油红外光谱，食用油、掺伪油和地沟油光谱平滑，特征吸收峰比较明显，光谱质量达到分析检测要求。另外，比较了食用油红外光谱指纹区域光谱，在1550-650CHT1区域存在明显的不同，该区域可作为地沟油掺伪的鉴定分析。掺伪分析:通过比较分析，选择食用红外光谱指纹区域1550 650CHT1，利用判别式分析建立模型，并对模型进行验证。结果表明:13个验证样品中有I个样品判断错误，初步表明方法的可行性，也证明了涂膜法采集食用油的FTIR光谱的有效性，说明涂抹法制备扫描红外光谱是可行的。实施例2:食用油过氧化值测定
样品采集:取一种过氧化值较低的食用油油样，按比例加入TPPO并用有机溶剂溶解，配制成10个浓度梯度食用油样品为模型集。收集代表性的食用油样品10种，分别按比例将食用油样品混合，得到不同过氧化值食用油样品，一共23个，为验证样品集。
光谱采集:将所有油样溶有异辛烷或己烷或石油醚中，配制成食用油浓度为80% (v/v)溶液。各取等量溶液(500 μ I)涂抹于等面积大小(Icm2)的PE薄膜或PET薄膜上，挥干溶剂。在室温条件下，以PE薄膜或PET薄膜为背景光谱，分辨率为McnT1，扫描次数为:16次，利用模型y=0.8982x+0.0029，将光谱光程长统一为100 μ m，得到光谱用分析。验证分析:通过比较分析，根据542/530CHT1处的峰高与食用油过氧化值的比例关系建立模型(见图7)，并对模型进行验证(见图8)。结果表明:模型建立以及模型验证的R2均大于
0.99，初步表明方法的可行性，也证明了涂膜法采集食用油的FTIR光谱的有效性，说明涂抹法制备扫描红外光谱是可行的。综上所述，利用食用油的特征吸收峰4334/4300(3!^1建立模型预测油膜的光程，通过食用油光谱处理，统一光程，用于定性和定量分析，说明基于涂膜食用油透射光谱采集方法是可行的。·
权利要求
1.一种基于涂膜食用油红外透射光谱采集方法，其特征在于，该方法将一定量的食用油样品溶于有机溶剂中，然后均匀涂覆在透明薄膜上，挥干有溶剂形成油膜，利用红外光谱仪设置不同条件扫描油膜的红外光谱，光谱范围为6000-400(31^1,通过建立4334/4300CHT1处峰高与油光程关系的模型，测定油膜光程，得到的光谱处理到统一光程，再进行定性和定量分析； 所述的4334/43000^1处峰高与油光程关系的模型如下: y=0.8982x+0.0029 其中，y为食用油油膜光程，mm ;χ为4334/4300( ^处峰高。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为异辛烷、己烷或石油醚。
3.如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述的透明薄膜为聚乙烯薄膜或聚酯薄膜。
全文摘要
本发明公开了一种基于涂膜食用油红外透射光谱采集方法，其特征在于，该方法将一定量的食用油样品溶于有机溶剂中，然后均匀涂覆在透明薄膜上，挥干有溶剂形成油膜，利用红外光谱仪设置不同条件扫描食用油红外光谱，光谱范围为6000-400cm-1，通过建立4334/4300cm-1处峰高与油光程关系的模型，测定油膜光程，得到光谱处理到统一光程，再进行定性和定量分析，是一种红外光谱透射光谱采集的新方法。
文档编号G01N21/25GK103226096SQ201310123450
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者于修烛, 孙黛君, 朱旭菲, 李清华, 杜双奎, 董晓斌 申请人:西北农林科技大学