一种液态食品重金属含量快速检测方法
【专利摘要】一种液态食品重金属含量快速检测方法属于食品安全检测领域；该方法首先建立重金属含量检测模型：选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱；建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型；然后检验重金属含量：将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量；本发明不仅通过配置的方法得到标准溶液，提高了样品的选择性；而且利用重金属含量成等差数列的标准溶液，使检测模型在各成分位置分辨力相同，置信区间相同，提高了测量结果的可信度。
【专利说明】一种液态食品重金属含量快速检测方法
【技术领域】
[0001]一种液态食品重金属含量快速检测方法属于食品安全检测领域，具体涉及一种液态食品重金属含量检测方法。
【背景技术】
[0002]相对密度在4.5g/cm3以上的金属，称作重金属。原子序数从23 (V)至92 (U)的天然金属元素有60种，除其中的6种外，其余54种的相对密度都大于4.5g/cm3,因此从相对密度的意义上讲，这54种金属都是重金属。但是，在进行元素分类时，其中有的属于稀土金属，有的划归了难熔金属，最终在工业上真正划入重金属的为10种金属元素:铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。这10种重金属除了具有金属共性及密度大于5以外，并无其他特别的共性。各种重金属各有各的性质。
[0003]重金属对人体的伤害常见的有:
铅:是重金属污染中毒性较大的一种，一但进入人体很难排除。直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经板，可造成先天大脑沟回浅，智力低下；对老年人造成痴呆、脑死亡等；
锌:过量时会得锌热病；
锡:与铅是古代巨毒药“鸩”中的重要成分，入腹后凝固成块，使人至死；
钴:能对皮肤有放射性损伤；
锑:与砷能使银手饰变成砖红色，对皮肤有放射性损伤；
汞:食入后直接沉入肝脏，对大脑视力神经破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克，就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水，长期食用会引起蓄积性中毒；
镉:导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨钙，引起肾功能失调；
如果误食含有重金属的食品将对人体产生很大的毒副作用，因此，检测食品中是否含有重金属，是关系到食品安全，生存质量的关键问题。
[0004]现行的传统检测方法成本较高、效率较低，尤其是采用强酸消解样品的方法存在一定的污染。传统检测方法另一个致命缺点是专业性太强，不适合民用。
[0005]陆安祥等人与2009年04月08日申请的发明专利《一种土壤重金属含量检测模型的建模方法及其应用》(申请号:200910081688.X)，提出了一种土壤中重金属含量的检测方法，该方法虽然可以直接应用于食品检测，然后还存在以下问题:
建模方法中采用的土壤样品是采集得到的而不是配置得到的，这就不仅使样品的选择性受到了限制，而且不能保证不同样品之间重金属含量差值相等，这就会造成预测模型本身的分辨力不一致，不同含量的置信区间不同。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明公开了一种液态食品重金属含量快速检测方法，该方法不仅通过配置的方法得到标准溶液，使得各标准溶液之间的重金属含量成等差数列，提高了样品的选择性；而且得到的检测模型在各成分位置分辨力相同，置信区间相同，提高了测量结果的可信度。
[0007]本发明的目的是这样实现的:
一种液态食品重金属含量快速检测方法，包括以下步骤:
a、建立重金属含量检测模型:
选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱；
建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型；
b、检验重金属含量:
将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；
根据液态食品的X射线 荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。
[0008]上述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，所述的多元校正检测模型具体为:
V.=χ-(ΙΛΧ)? - 0.其中，Λ为某种重金属元素的含量；
I为标准溶液的X射线荧光光谱；
G为某重金属元素含量特征因子矩阵；
I为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵；
矣为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵；
Λ为某重金属元素的含量载荷矩阵。
[0009]所述的、為和α根据标准溶液的X射线荧光光谱矩阵及对应重金属含量，由最小二乘法确定。
[0010]上述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，所述的液态食品包括乳制品、饮料、纯净水等流体状或糊状食品。
[0011]上述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，所述的重金属为锌、铅、锡、钴、铺、萊、络中的一种或多种。
[0012]由于本发明首先建立重金属含量检测模型:选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱；建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型；然后检验重金属含量:将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。该方法的有益效果在于:不仅通过配置的方法得到标准溶液，使得各标准溶液之间的重金属含量成等差数列，提高了样品的选择性；而且得到的检测模型在各成分位置分辨力相同，置信区间相同，提高了测量结果的可信度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明方法的流程图。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0015]具体实施例一
本实施例的液态食品重金属含量快速检测方法，流程图如图1所示，该方法包括以下步骤:
a、建立重金属含量检测模型:
选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱；
建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型；
所述的多元校正检测模型具体为:
τ\=χ-(1:Χ)'.Β.-0,
其中，A为某种重金属元素的含量；
X为标准溶液的X射线荧光光谱；
为某重金属元素含量特征因子矩阵；
I为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵；
旱为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵； β:为某重金属元素的含量载荷矩阵。
[0016]所述的U1、旱和α根据标准溶液的X射线荧光光谱矩阵及对应重金属含量，由
最小二乘法确定。
[0017]b、检验重金属含量:
将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；
根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。
[0018]具体实施例二
本实施例与具体实施例一的不同在于，当步骤a执行过一次后，X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型已经建立，无需每次检验都执行步骤a，因此只需执行检验重金属含量的b步骤，具体为:
将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；
根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。
[0019]以上实施例中，所述的液态食品包括乳制品、饮料、纯净水等流体状或糊状食品；所述的重金属为铜、锌、铅、铬、铬、汞、砷中两种以上的组合。
[0020]具体实施例三
本实施例与具体实 施例一的不同在于，本实施例所检测的重金属为铜、锌、铅、铬、铬、汞、砷中的一种。此时的液态食品重金属含量快速检测方法为:
a、建立重金属含量检测模型:
选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱；
建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型；
所述的多元校正检测模型具体为:
V = X-(LiST)^-O
其中，^为某种重金属元素的含量；
X为标准溶液的X射线荧光光谱； t/为某重金属元素含量特征因子向量；
X为标准溶液的X射线荧光光谱向量；
5为某重金属元素光谱强度特征因子向量； β为某重金属元素的含量载荷向量。
[0021]所述的L-、Bm β根据标准溶液的X射线荧光光谱向量及对应重金属含量，由最
小二乘法确定。
[0022]b、检验重金属含量:
将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；
根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。`
[0023]具体实施例四
本实施例与具体实施例三的不同在于，当步骤a执行过一次后，X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型已经建立，无需每次检验都执行步骤a，因此只需执行检验重金属含量的b步骤，具体为:
将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱；
根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。
[0024]以上实施例中，所述的液态食品包括乳制品、饮料、纯净水等流体状或糊状食品。
[0025]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液态食品重金属含量快速检测方法，其特征在于包括以下步骤: a、建立重金属含量检测模型: 选择重金属含量成等差数列的标准溶液，采用X射线进行照射，得到标准溶液的X射线荧光光谱； 建立X射线荧光光谱与重金属含量之间的多元校正检测模型； b、检验重金属含量: 将液态食品用X射线进行照射，得到液态食品的X射线荧光光谱； 根据液态食品的X射线荧光光谱与标准溶液的X射线荧光光谱的对应关系，得到液态食品的重金属含量。
2.根据权利要求1所述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，其特征在于所述的多元校正检测模型具体为:
ν.=χ-0-:Χ)'-5.-ρ；, 其中，K为某种重金属元素的含量； X为标准溶液的X射线荧光光谱； G为某重金属元素含量特征因子矩阵； I为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵； 氧为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵； Qz为某重金属元素的含量载荷矩阵。
3.根据权利要求2所述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，其特征在于所述的 B;m 6:根据标准溶液的X射线荧光光谱矩阵及对应重金属含量，由最小二乘法确定。
4.根据权利要求1所述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，其特征在于所述的液态食品包括乳制品、饮料、纯净水等流体状或糊状食品。
5.根据权利要求1所述的一种液态食品重金属含量快速检测方法，其特征在于所述的重金属为锌、铅、锡、钴、锑、汞、铬中的一种或多种。
【文档编号】G01N23/223GK103776859SQ201410023758
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】赵春城, 赵烟桥 申请人:无锡艾科瑞思产品设计与研究有限公司