光谱法分析食用油.ppt

激光诱导荧光光谱分析食用油质量的研究 姓名 邓虹学号 080121230专业 光信息科学与技术指导教师 李昌立 课题研究背景 由于食品安全问题已成为人们关注的焦点 而油炸食品又因其口感好而倍受人们喜爱 因此食用油的安全问题也引起了质检部门的重视 激光诱导荧光光谱技术近年来发展迅速 因其准确 微观 精度高已在检测领域得到了广泛的应用 本文重点介绍了激光诱导荧光光谱分析煎炸油的荧光光谱变化 食用油加热过程中的变化 食用油高温下发生的化学变化 氧化 水解 聚合氧化反应产生过氧化物 容易分解成各种各样的化合物 到达一定浓度对人体有害 水解反应主要生成甘油二酯 单甘酯 丙三醇 丙三醇会导致食用油烟点降低 聚合反应使油脂的色泽变深 粘度增大 生成多种易被机体吸收的聚合物 影响身体健康 食用油高温下发生的物理变化 导电性 弛豫时间 吸光度 折光指数 透光率 检测方法研究现状 介电常数法 通过测量油脂中介电性质的变化来检测极性组分含量 易受无关因素干扰 灵敏度较低 核磁共振光谱法 通过测量弛豫时间检测极性组分含量 价格较昂贵 红外光谱法 通过测定吸光度检测过氧化值 但需要标准物进行校正 微波法 通过检测微波通过油样后波形变化确定极性化合物含量 不受温度与油样种类影响 荧光产生的原理 原子或分子可通过吸收光子而被激发到能量较高的能态 但处于激发态的原子是不稳定的 它要通过辐射的或非辐射的方式释放出能量而返回到基态 原子或分子通过自发辐射返回基态所发射的光称为荧光 光的吸收 光通过物质时 某些频率的光会被吸收而强度减弱这一现象称为物质对光的吸收 对于光来说 只能吸收一定频率的光子 表示为 分子的吸收光谱包括转动 振动和电子光谱 各种物质具有各自不同的分子 原子和不同的分子空间结构 即各种物质所具有的能级数目和能级间的能量差不同 因此它们吸收光能量的情况也不同 所以每种物质都有其特有的固定的吸收光谱曲线 光的激发 通常分子里的价电子数目是偶数 若一半的自旋方向正好和另一半的自旋方向相反 价电子自旋量子数的总和为零 即S 0 自旋的多重态M 2S 1 1 称这类分子处于单重态 用S表示 物质被激发时 分子中可出现自旋平行的成对电子 此时S 1 M 2S 1 3 称这类分子为三重态 用T表示 单重态的电子基态 S0 的分子被激发时 容易跃迁到单重态的电子激发态 S1 S2 而不容易跃迁到三重态的电子激发态 T1 T2 同样T1到T2或者T2到T1容易 T1到S0难 大多数分子在室温下处于基态的最低振动能级 荧光或磷光所涉及的分子其基态都处于单重态 具有最低的电子能量 分子吸收光子后发生的各种光物理过程 激光诱导荧光光谱技术 激光诱导荧光系统组成 激光器 光学系统 光电探测器 检测器特点 应用广泛 灵敏度高 光谱分辨率高 产生荧光信号信噪比高 单色性好应用 无机化合物的荧光分析 医学诊断 检测环境污染 药物检测 食品卫生检验 测定地矿中各元素的含量 探测燃烧温度缺陷 对不常检测的物种 其荧光分离需要一定的光谱基础 对浓度在ppm级以下的物质荧光较弱 对自由基的绝对浓度测量需自己标定 实验装置图及实物图 实验设备 激光器 选用的是波长为532nm的半导体激光器滤光片 消除杂散光对测量结果的影响光纤光谱仪 海洋光学QE65000 量子效率可达90 具有很高的信噪比和快速的信号处理能力比色皿 光学分析的常用器件计算机 输出光谱 实验方案 考虑影响食用油质量的因素 煎炸时间 煎炸温度 煎炸原料 食用油种类 煎炸材料与油的接触面积等 本实验主要研究时间 温度 材料因素材料选取 马铃薯 虾片 猪肉 大豆油 实验分析 下图为空比色皿荧光光谱图 从图中可以看出 下图为原食用油的荧光光谱图 从图中可以看出 关于煎炸时间对食用油质量的影响 10min 20min 30min 关于煎炸温度对食用油质量的影响 180 200 220 关于煎炸原料对食用油质量的影响 薯片 虾片 猪肉 总结 当薯片 虾片 肉片作为煎炸原料时 煎炸油在532 650nm间荧光增强 在650 700nm间减弱 煎炸温度 时间一定时 不同的煎炸原料得出的谱线存在差异 煎炸原料 时间一定时 温度越高则荧光光谱变化越明显 说明高温下食用油的生成物较复杂 对食用油影响较大 煎炸原料 温度一定时 时间越长则荧光光谱变化越明显 说明长时间煎炸会造成食用油劣化 且时间越长越严重 进一步展望 影响食用油质量的因素还有