CN103776859A - 一种液态食品重金属含量快速检测方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种液态食品重金属含量快速检测方法
技术领域
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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:
                                                                                         
Figure 825898DEST_PATH_IMAGE001
其中,
Figure 291514DEST_PATH_IMAGE002
为某种重金属元素的含量;
Figure 612774DEST_PATH_IMAGE003
为标准溶液的X射线荧光光谱;
Figure 429420DEST_PATH_IMAGE004
为某重金属元素含量特征因子矩阵;
Figure 228749DEST_PATH_IMAGE005
为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵;
为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵;
为某重金属元素的含量载荷矩阵。
所述的
Figure 342046DEST_PATH_IMAGE004
Figure 650853DEST_PATH_IMAGE007
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。
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。
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、锑、汞、铬中的一种或多种。
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。
附图说明
图1是本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
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:
 
Figure 48337DEST_PATH_IMAGE001
其中,
Figure 839575DEST_PATH_IMAGE002
为某种重金属元素的含量;
Figure 43023DEST_PATH_IMAGE003
为标准溶液的X射线荧光光谱;
Figure 603318DEST_PATH_IMAGE004
为某重金属元素含量特征因子矩阵;
Figure 174632DEST_PATH_IMAGE005
为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵;
Figure 453167DEST_PATH_IMAGE006
为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵;
Figure 397989DEST_PATH_IMAGE007
为某重金属元素的含量载荷矩阵。
所述的
Figure 812790DEST_PATH_IMAGE004
Figure 817655DEST_PATH_IMAGE006
Figure 317906DEST_PATH_IMAGE007
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。
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。
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。
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。
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:
                       
Figure 800840DEST_PATH_IMAGE008
其中,
Figure 335727DEST_PATH_IMAGE009
为某种重金属元素的含量;
Figure 242984DEST_PATH_IMAGE003
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向量;
Figure 517157DEST_PATH_IMAGE005
为标准溶液的X射线荧光光谱向量;
Figure 906550DEST_PATH_IMAGE011
为某重金属元素光谱强度特征因子向量;
Figure 253217DEST_PATH_IMAGE012
为某重金属元素的含量载荷向量。
所述的
Figure 861944DEST_PATH_IMAGE012
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (5)

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:
                                                                                         
Figure 555830DEST_PATH_IMAGE001
其中,
Figure 859773DEST_PATH_IMAGE002
为某种重金属元素的含量;
Figure 947946DEST_PATH_IMAGE003
为标准溶液的X射线荧光光谱;
Figure 466783DEST_PATH_IMAGE004
为某重金属元素含量特征因子矩阵;
Figure 864266DEST_PATH_IMAGE005
为标准溶液的X射线荧光光谱矩阵;
Figure 468554DEST_PATH_IMAGE006
为某重金属元素光谱强度特征因子矩阵;
Figure 357488DEST_PATH_IMAGE007
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
Figure 917782DEST_PATH_IMAGE004
Figure 564795DEST_PATH_IMAGE006
Figure 390800DEST_PATH_IMAGE007
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。
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