基于LIBS技术的食品添加剂含量检测研究

发布时间：2020-05-09 00:30

【摘要】：随着我国食品工业经济的快速发展,食品添加剂的种类也日益增多,一些不良商家在食品生产和加工过程中不按照国家食品添加剂标准,使用一些禁用的添加剂或超量使用添加剂,使食品存在安全隐患,给人们的生命财产安全带来严重威胁,而食品添加剂安全研究及技术应用的现状已远远无法满足当前发展的需求。激光诱导击穿光谱(laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术是一种激光烧蚀光谱分析技术,通过将超短脉冲激光聚焦到样品表面形成等离子体,进而对等离子体的发射光谱进行快速检测和分析以确定样品中物质的成分及含量。LIBS技术具有一次能检测多种元素、基本无需样品预处理和操作简单安全等优点,因此本文将LIBS技术应用于食品添加剂的含量检测。本论文的主要工作是搭建了一套LIBS光谱分析系统,并研究其在食品添加剂含量快速检测中的应用,以面制品中常用的二氧化钛(增白剂)和十二水合硫酸铝钾(明矾)两种食品添加剂为例,开展了LIBS光谱检测与数据分析方法研究,实现了对面制品中这两种添加剂含量的实时快速半定量分析。主要内容可概括为以下几点:1、采用Nd:YAG纳秒激光器的基频1064 nm作为激发光,结合探测光路、光谱仪和像增强型电荷藕合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)搭建了一套LIBS检测系统,该系统采用单脉冲垂直激发和垂直脉冲光路上的正向收集探测方式;2、实验分析了标准样品的LIBS光谱在不同激发能量下的信号强度与信噪比,优化了系统在用于面团添加剂含量检测时的参数设定,如确定了ICCD的最佳延迟时间与积分时间参数等;3、对标准样品分别应用直接光谱强度定标法和内标法进行了检测,通过数据分析分别得到了针对不同种类面制品中二氧化钛和十二水合硫酸铝钾检测的定标曲线,对比分析了两种不同定标方法的优缺点;4、应用定标曲线对市售面制品(实际样品)中的二氧化钛和十二水合硫酸铝钾食品添加剂含量进行了半定量分析。本论文的创新点包括以下两点:1、将LIBS技术应用于面制品添加剂的实时快速定量/半定量分析检测;2、针对不同种类的面制品(湿面、干面、发酵面、油炸面)建立了二氧化钛和十二水合硫酸铝钾食品添加剂的定标曲线,并用于检测日常食用面制品中的食品添加剂含量。
【图文】：

LIBS经典测量系统示意图

激光产生等离子体的基本过程
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS207.3;TN249

【参考文献】

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本文编号：2655285