一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法
【專利摘要】一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法屬于食品安全檢測領(lǐng)域；該方法首先建立重金屬含量檢測模型：選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型；然后檢驗重金屬含量：將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量；本發(fā)明不僅通過配置的方法得到標(biāo)準(zhǔn)溶液，提高了樣品的選擇性；而且利用重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，使檢測模型在各成分位置分辨力相同，置信區(qū)間相同，提高了測量結(jié)果的可信度。
【專利說明】一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法屬于食品安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種液態(tài)食品重金屬含量檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相對密度在4.5g/cm3以上的金屬，稱作重金屬。原子序數(shù)從23 (V)至92 (U)的天然金屬元素有60種，除其中的6種外，其余54種的相對密度都大于4.5g/cm3,因此從相對密度的意義上講，這54種金屬都是重金屬。但是，在進(jìn)行元素分類時，其中有的屬于稀土金屬，有的劃歸了難熔金屬，最終在工業(yè)上真正劃入重金屬的為10種金屬元素:銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘和鉍。這10種重金屬除了具有金屬共性及密度大于5以外，并無其他特別的共性。各種重金屬各有各的性質(zhì)。
[0003]重金屬對人體的傷害常見的有:
鉛:是重金屬污染中毒性較大的一種，一但進(jìn)入人體很難排除。直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)板，可造成先天大腦溝回淺，智力低下；對老年人造成癡呆、腦死亡等；
鋅:過量時會得鋅熱?。?br> 錫:與鉛是古代巨毒藥“鴆”中的重要成分，入腹后凝固成塊，使人至死；
鈷:能對皮膚有放射性損傷；
銻:與砷能使銀手飾變成磚紅色，對皮膚有放射性損傷；
汞:食入后直接沉入肝臟，對大腦視力神經(jīng)破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克，就會強烈中毒。含有微量的汞飲用水，長期食用會引起蓄積性中毒；
鎘:導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾??；破壞骨鈣，引起腎功能失調(diào)；
如果誤食含有重金屬的食品將對人體產(chǎn)生很大的毒副作用，因此，檢測食品中是否含有重金屬，是關(guān)系到食品安全，生存質(zhì)量的關(guān)鍵問題。
[0004]現(xiàn)行的傳統(tǒng)檢測方法成本較高、效率較低，尤其是采用強酸消解樣品的方法存在一定的污染。傳統(tǒng)檢測方法另一個致命缺點是專業(yè)性太強，不適合民用。
[0005]陸安祥等人與2009年04月08日申請的發(fā)明專利《一種土壤重金屬含量檢測模型的建模方法及其應(yīng)用》(申請?zhí)?200910081688.X)，提出了一種土壤中重金屬含量的檢測方法，該方法雖然可以直接應(yīng)用于食品檢測，然后還存在以下問題:
建模方法中采用的土壤樣品是采集得到的而不是配置得到的，這就不僅使樣品的選擇性受到了限制，而且不能保證不同樣品之間重金屬含量差值相等，這就會造成預(yù)測模型本身的分辨力不一致，不同含量的置信區(qū)間不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，該方法不僅通過配置的方法得到標(biāo)準(zhǔn)溶液，使得各標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的重金屬含量成等差數(shù)列，提高了樣品的選擇性；而且得到的檢測模型在各成分位置分辨力相同，置信區(qū)間相同，提高了測量結(jié)果的可信度。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，包括以下步驟:
a、建立重金屬含量檢測模型:
選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；
建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型；
b、檢驗重金屬含量:
將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；
根據(jù)液態(tài)食品的X射線 熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。
[0008]上述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，所述的多元校正檢測模型具體為:
V.=χ-(ΙΛΧ)? - 0.其中，Λ為某種重金屬元素的含量；
I為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；
G為某重金屬元素含量特征因子矩陣；
I為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣；
矣為某重金屬元素光譜強度特征因子矩陣；
Λ為某重金屬元素的含量載荷矩陣。
[0009]所述的、為和α根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣及對應(yīng)重金屬含量，由最小二乘法確定。
[0010]上述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，所述的液態(tài)食品包括乳制品、飲料、純凈水等流體狀或糊狀食品。
[0011]上述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，所述的重金屬為鋅、鉛、錫、鈷、鋪、萊、絡(luò)中的一種或多種。
[0012]由于本發(fā)明首先建立重金屬含量檢測模型:選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型；然后檢驗重金屬含量:將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。該方法的有益效果在于:不僅通過配置的方法得到標(biāo)準(zhǔn)溶液，使得各標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的重金屬含量成等差數(shù)列，提高了樣品的選擇性；而且得到的檢測模型在各成分位置分辨力相同，置信區(qū)間相同，提高了測量結(jié)果的可信度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明方法的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]具體實施例一
本實施例的液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，流程圖如圖1所示，該方法包括以下步驟:
a、建立重金屬含量檢測模型:
選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；
建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型；
所述的多元校正檢測模型具體為:
τ\=χ-(1:Χ)'.Β.-0,
其中，A為某種重金屬元素的含量；
X為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；
為某重金屬元素含量特征因子矩陣；
I為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣；
旱為某重金屬元素光譜強度特征因子矩陣； β:為某重金屬元素的含量載荷矩陣。
[0016]所述的U1、旱和α根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣及對應(yīng)重金屬含量，由
最小二乘法確定。
[0017]b、檢驗重金屬含量:
將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；
根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。
[0018]具體實施例二
本實施例與具體實施例一的不同在于，當(dāng)步驟a執(zhí)行過一次后，X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型已經(jīng)建立，無需每次檢驗都執(zhí)行步驟a，因此只需執(zhí)行檢驗重金屬含量的b步驟，具體為:
將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；
根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。
[0019]以上實施例中，所述的液態(tài)食品包括乳制品、飲料、純凈水等流體狀或糊狀食品；所述的重金屬為銅、鋅、鉛、鉻、鉻、汞、砷中兩種以上的組合。
[0020]具體實施例三
本實施例與具體實 施例一的不同在于，本實施例所檢測的重金屬為銅、鋅、鉛、鉻、鉻、汞、砷中的一種。此時的液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法為:
a、建立重金屬含量檢測模型:
選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜；
建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型；
所述的多元校正檢測模型具體為:
V = X-(LiST)^-O
其中，^為某種重金屬元素的含量；
X為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜； t/為某重金屬元素含量特征因子向量；
X為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜向量；
5為某重金屬元素光譜強度特征因子向量； β為某重金屬元素的含量載荷向量。
[0021]所述的L-、Bm β根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜向量及對應(yīng)重金屬含量，由最
小二乘法確定。
[0022]b、檢驗重金屬含量:
將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；
根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。`
[0023]具體實施例四
本實施例與具體實施例三的不同在于，當(dāng)步驟a執(zhí)行過一次后，X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型已經(jīng)建立，無需每次檢驗都執(zhí)行步驟a，因此只需執(zhí)行檢驗重金屬含量的b步驟，具體為:
將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜；
根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。
[0024]以上實施例中，所述的液態(tài)食品包括乳制品、飲料、純凈水等流體狀或糊狀食品。
[0025]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化或方法改進(jìn)，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，其特征在于包括以下步驟: a、建立重金屬含量檢測模型: 選擇重金屬含量成等差數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用X射線進(jìn)行照射，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜； 建立X射線熒光光譜與重金屬含量之間的多元校正檢測模型； b、檢驗重金屬含量: 將液態(tài)食品用X射線進(jìn)行照射，得到液態(tài)食品的X射線熒光光譜； 根據(jù)液態(tài)食品的X射線熒光光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜的對應(yīng)關(guān)系，得到液態(tài)食品的重金屬含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，其特征在于所述的多元校正檢測模型具體為:
ν.=χ-0-:Χ)'-5.-ρ；, 其中，K為某種重金屬元素的含量； X為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜； G為某重金屬元素含量特征因子矩陣； I為標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣； 氧為某重金屬元素光譜強度特征因子矩陣； Qz為某重金屬元素的含量載荷矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，其特征在于所述的 B;m 6:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的X射線熒光光譜矩陣及對應(yīng)重金屬含量，由最小二乘法確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，其特征在于所述的液態(tài)食品包括乳制品、飲料、純凈水等流體狀或糊狀食品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)食品重金屬含量快速檢測方法，其特征在于所述的重金屬為鋅、鉛、錫、鈷、銻、汞、鉻中的一種或多種。
【文檔編號】G01N23/223GK103776859SQ201410023758
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】趙春城, 趙煙橋 申請人:無錫艾科瑞思產(chǎn)品設(shè)計與研究有限公司