一種芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法，其利用一種低場核磁共振技術(shù)鑒別和測定芝麻香油含量。其操作步驟主要包括：1.制作混合油樣品；2.制備檢測樣品；3.采用低場核磁共振技術(shù)快速測定純芝麻香油，純大豆油和混合油的弛豫信號(hào)；4.信號(hào)數(shù)據(jù)分析和處理。本發(fā)明操作簡便、效果良好，可以實(shí)現(xiàn)芝麻香油-大豆油混合樣品中芝麻香油含量的快速檢測，適用純芝麻香油的質(zhì)量控制領(lǐng)域，為芝麻香油品質(zhì)檢測工作奠定基礎(chǔ)。
【專利說明】一種芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于芝麻香油品質(zhì)檢測領(lǐng)域，涉及一種利用低場核磁共振技術(shù)實(shí)現(xiàn)芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前食品安全已成為百姓最關(guān)心的話題。由于芝麻香油具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此，芝麻香油摻偽現(xiàn)象及其檢測一直以來就是社會(huì)所關(guān)注的問題。油脂摻偽一般是將非油脂類物質(zhì)或低價(jià)劣質(zhì)食用油摻入高品質(zhì)食用油中以從中獲利。關(guān)于芝麻香油摻假檢測的研究不斷有新的進(jìn)展。這些方法雖然能夠在一定程度上判斷芝麻香油的品質(zhì)，但很難同時(shí)在技術(shù)員對(duì)設(shè)備儀器操作要求和對(duì)有針對(duì)性的高級(jí)摻假兩方面共同兼顧，具有一定的局限性。因此，迫切需要一種快速無損檢測芝麻香油品質(zhì)的方法。
[0003]近年來，核磁共振作為一種重要的現(xiàn)代分析手段已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。根據(jù)核磁共振原理，采用特定的脈沖序列對(duì)樣品中具有固定磁矩的原子核進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生弛豫信號(hào)，該弛豫信號(hào)強(qiáng)度與被測樣品中所含核自旋數(shù)目成正比，信號(hào)衰減過程與被測物質(zhì)的成分結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。通過數(shù)學(xué)方法對(duì)弛豫信號(hào)進(jìn)行反演分析，可獲得其他手段難以得到的各種成分和微觀結(jié)構(gòu)信息，從而達(dá)到檢測目的。然而迄今為止，未見有利用低場核磁共振技術(shù)對(duì)芝麻香油摻假含量測定的報(bào)道。
[0004]與傳統(tǒng)鑒別芝麻香油品質(zhì)方法相比，核磁共振技術(shù)能夠保持樣品的完整性；操作方法簡單快速，測量結(jié)果準(zhǔn)確；測量結(jié)果不受材料樣本大小與外觀色澤的影響。因此，核磁共振技術(shù)是一種非常有潛力的芝麻香油品質(zhì)快速檢測的新技術(shù)。
[0005]本發(fā)明充分意識(shí)到芝麻香油品質(zhì)鑒別的重要性，并認(rèn)識(shí)到核磁共振弛豫時(shí)間分析在芝麻香油品質(zhì)檢測的優(yōu)勢，采用低場核磁共振技術(shù)檢測芝麻香油品質(zhì)不僅能大大提高檢測速度與準(zhǔn)確性，同時(shí)可能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種快速鑒別和檢測芝麻香油摻假大豆油的量的方法。
[0007]本發(fā)明的下述技術(shù)方案是用于達(dá)到上述的技術(shù)目的的:
[0008]一種芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法，包括如下步驟:
[0009]I)制作混合油樣品:將純芝麻香油和純大豆油按不同比例混合，制作多個(gè)混合油樣品，按大豆油在芝麻香油中的體積百分比含量從0-100%均勻分布，以保證樣品的代表性。
[0010]2)制作檢測樣品:分別取油樣3ml于5ml離心管中。
[0011]3)采用低場核磁共振技術(shù)測定純芝麻香油、純大豆油和混合油的弛豫譜圖。
[0012]4)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法處理步驟3)中獲得的CPMG數(shù)據(jù)，建立基于低場核磁共振數(shù)據(jù)，并用于預(yù)測芝麻-大豆混合油的摻假比例的回歸方程，實(shí)現(xiàn)芝麻香油的快速檢測。
[0013]如所述的方法，其中步驟(3)所述測定樣品的CPMG譜圖參數(shù):90度脈寬Ρ1:4μ S，180度脈寬P2:8 μ s，重復(fù)采樣等待時(shí)間Tw: 3500ms，模擬增益RGl: [-3.0到40，均為整數(shù)]，數(shù)字增益DRGl: [O到7，均為整數(shù)]，前置放大增益PRG: [O到3]，重復(fù)采樣次數(shù)NS: 4、8,16,回波個(gè)數(shù)NECH:3500，接收機(jī)帶寬SW: 100、200、300KHz，開始采樣時(shí)間的控制參數(shù)RFD: 0.002-0.05ms,時(shí)延DLl:0.1-0.5ms進(jìn)行核磁共振信號(hào)采集。
[0014]如所述的方法，其中步驟(4)所述化學(xué)計(jì)量學(xué)方法采用主成分分析和偏最小二乘回歸方法。
[0015]更具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案操作步驟如下:
[0016]I)制作混合油樣品:將純芝麻香油和純大豆油按不同比例混合，制作多個(gè)混合油樣品，按大豆油在芝麻香油中的體積百分比含量從0-100%均勻分布，以保證樣品的代表性。
[0017]2)制作檢測樣品:用移液槍分別取油樣3ml于5ml離心管中。
[0018]3)采用低場核磁共振技術(shù)測定純芝麻香油、純大豆油和混合油的CPMG譜圖；弛豫譜的參數(shù):90度脈寬Ρ1:4μ s，180度脈寬Ρ2:8 μ s，重復(fù)采樣等待時(shí)間Tw: 3500ms，模擬增益RGl: [-3.0到40，均為整數(shù)]，數(shù)字增益DRGl: [O到7，均為整數(shù)]，前置放大增益PRG: [O到3]，重復(fù)采樣次數(shù)NS:4、8、16，回波個(gè)數(shù)NECH:3500，接收機(jī)帶寬SW:100、200、300KHz，開始采樣時(shí)間的控制參數(shù)RFD: 0.002-0.05ms,時(shí)延DLl:0.1-0.5ms進(jìn)行核磁共振信號(hào)采集。
[0019]4)數(shù)據(jù)分析及處理。采用化學(xué)計(jì)量學(xué)如主成分分析和偏最小二乘回歸方法處理步驟3)中獲得的CPMG數(shù)據(jù)，建立基于低場核磁共振數(shù)據(jù)，并用于預(yù)測芝麻-大豆混合油的摻假比例的回歸方程，實(shí)現(xiàn)芝麻香油的快速檢測。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)益性在于:本發(fā)明的方法沒有復(fù)雜的樣品前處理過程，可在幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)芝麻-大豆混合油中芝麻香油的含量的快速檢測和分析，從而對(duì)芝麻香油的品質(zhì)快速的鑒定，為消費(fèi)者提供質(zhì)量保證。與傳統(tǒng)的方法相比，本發(fā)明方法不僅提高了檢測速度，而且檢測的準(zhǔn)確性也大大提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是油樣的CPMG衰減曲線譜圖；
[0022]圖2是LF-NMR檢測油樣品的T2數(shù)據(jù)譜圖；
[0023]圖3是T2隨混合比例的變化折線圖；
[0024]圖4是所有油樣的主成分散點(diǎn)圖；
[0025]圖5是所有油樣的校準(zhǔn)模型的殘余偏差的柱狀圖；
[0026]圖6是實(shí)際測定值與預(yù)測值得回歸譜圖；
[0027]圖7是校準(zhǔn)樣品的偏最小二乘的標(biāo)準(zhǔn)偏差譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，用本發(fā)明的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，但不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]I)制作混合油樣品:將超市購買的純芝麻香油和純大豆油按不同比例混合，制作7個(gè)混合油樣品，其大豆油在芝麻香油中的體積百分比含量分別為O、1、20、40、60、80、100%。
[0031]2)制作檢測樣品:采用移液槍分別取混合油樣3ml于各自的5ml離心管中。
[0032]3)采用低場核磁共振技術(shù)測定純芝麻香油、純大豆油和混合油的弛豫譜圖；弛豫譜的參數(shù):90度脈寬Ρ1:4μ s，180度脈寬Ρ2:8 μ s，重復(fù)采樣等待時(shí)間Tw: 3500ms，模擬增益RGl: [-3.0到40，均為整數(shù)]，數(shù)字增益DRGl: [O到7，均為整數(shù)]，前置放大增益PRG: [O到
3]，重復(fù)采樣次數(shù)NS:4、8、16，回波個(gè)數(shù)NECH:3500，接收機(jī)帶寬SW:100、200、300KHz，開始采樣時(shí)間的控制參數(shù)RFD: 0.002-0.05ms，時(shí)延DLl:0.1-0.5ms。
[0033]4)弛豫譜數(shù)據(jù)分析和處理。采用化學(xué)計(jì)量學(xué)中的主成分分析和偏最小二乘回歸方法處理步驟3)中獲得的弛豫譜數(shù)據(jù)，建立基于低場核磁共振的數(shù)據(jù)，并用于預(yù)測芝麻-大豆混合油的摻假比例的回歸方程，實(shí)現(xiàn)芝麻香油的快速檢測。
[0034]以下為采用上述方法進(jìn)行芝麻香油品質(zhì)檢測的具體試驗(yàn)例:
[0035]一、該試驗(yàn)的目的
[0036]1.檢測正品芝麻香油和摻假芝麻香油的核磁共振的弛豫信號(hào)；
[0037]2.檢測正品芝麻香油和摻假芝麻香油的參數(shù)；
[0038]3.建立核磁共振的弛豫信號(hào)與芝麻香油品質(zhì)的檢測模型。
[0039]二、試驗(yàn)材料
[0040]芝麻香油、大豆油。
[0041]三、試驗(yàn)儀器
[0042]匪12核磁共振分析儀(上海紐邁電子科技)。
[0043]四、試驗(yàn)過程
[0044]采用匪12核磁共振分析儀對(duì)樣品進(jìn)行測試分析，具體是先采用CPMG序列測量正品芝麻香油和摻假芝麻香油以及大豆油的橫向弛豫時(shí)間后，再采用一維反拉普拉斯算法作為橫向弛豫時(shí)間反演算法，得出各樣品的弛豫時(shí)間圖譜，將正品芝麻香油和摻假芝麻香油以及大豆油的弛豫數(shù)據(jù)結(jié)合主成分分析法進(jìn)行分析，得到主成分散點(diǎn)圖，然后，通過偏最小二乘回歸分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而建立回歸分析曲線，從而建立芝麻香油品質(zhì)測試數(shù)據(jù)庫。最后利用建立的數(shù)據(jù)庫對(duì)未知的芝麻香油樣品進(jìn)行品質(zhì)檢測，從測試數(shù)據(jù)和測試結(jié)果來看，低場核磁共振檢測芝麻香油品質(zhì)的方法是一種非?？焖俸唵蔚臏y試方法，為芝麻香油品質(zhì)分析提供一種快速無損的檢測方法。
[0045]表I油樣信號(hào)單組分反演的弛豫時(shí)間T2和多組分反演的弛豫時(shí)間T21、T22
[0046]
T? T21T22
摻假比例(％)
(ms) (ms)C ms)
芝麻香油 78.28土 0.88a 51.26 士 3.33“212.96 士丨 6.48“
10 78.98±0.62h 48.47 士 2.90h212.96±16.48?1
20 80.17±0.81c 49.77土 2.09*1(嚴(yán)201.71 ±19.9 Ib
40 82.21±0.67d 49.77±1.97* l(T5e200.92+0.00°
60 84.80士 0.8 Γ' 48.47±2.90d207.73士23.79d
80 87,42士 1.48f 49.96±4.93e丨96.47士23.32°
大豆油 90.02±1.35g 48.47±2.90「丨 96.47±23.32e
[0047]a, b, c, d, e, f, g:表中不同字母表示顯著性差異(ρ〈0.01)
[0048]表2基于原始數(shù)據(jù)分析的偏最小二乘回歸的數(shù)據(jù)
[0049]
參數(shù) rmsec/% rmsep/%~線性回歸方程^

分?jǐn)?shù)? 截距
汕樣品 0.9547 0.07 0.9425 0.08 20.9547 0.0201~
【權(quán)利要求】
1.一種芝麻香油真?zhèn)舞b別和含量測定的方法，其特征在于該方法包括如下步驟: 1)制作混合油樣品:將純芝麻香油和純大豆油按不同比例混合，制作多個(gè)混合油樣品，按大豆油在芝麻香油中的體積百分比含量從0-100%均勻分布，以保證樣品的代表性； 2)制作檢測樣品:分別取油樣3ml于5ml離心管中； 3)采用低場核磁共振技術(shù)測定純芝麻香油、純大豆油和混合油的CPMG譜圖； 4)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法處理步驟3)中獲得的CPMG數(shù)據(jù)，建立基于低場核磁共振數(shù)據(jù)，并用于預(yù)測芝麻-大豆混合油的摻假比例的回歸方程，實(shí)現(xiàn)芝麻香油的快速檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)所述測定樣品的CPMG譜圖參數(shù):90度脈寬P1:4 μ S，180度脈寬Ρ2:8 μ s，重復(fù)采樣等待時(shí)間Tw: 3500ms，模擬增益RGl: [-3.0至Ij40，均為整數(shù)]，數(shù)字增益DRGl: [O到7，均為整數(shù)]，前置放大增益PRG: [O到3]，重復(fù)采樣次數(shù)NS:4、8、16，回波個(gè)數(shù)NECH: 3500，接收機(jī)帶寬SW: 100、200、300KHz，開始采樣時(shí)間的控制參數(shù)RFD: 0.002-0.05ms,時(shí)延DLl:0.1-0.5ms進(jìn)行核磁共振信號(hào)采集。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)所述化學(xué)計(jì)量學(xué)方法采用主成分分析和偏最小二乘回歸方法。
【文檔編號(hào)】G01N24/08GK104198518SQ201410495096
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】譚明乾, 王曉玲, 馬小軍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所