第36卷，第10期 2016年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36, No. 10 pp3202-3206
October, 2016
基于液芯光纤的激光诱导荧光食用油种类鉴别研究
范苑，吴瑞梅*，艾施荣，刘木华，杨红飞，郑建鸿
江西农业大学生物光电及应用重点实验室，江西南吕330045
摘要组建了一套基于液芯光纤的激光诱导荧光食用油鉴别装置。研究了不同液芯光纤长度对食用油激光诱导荧光光谱的影响，分析了不同种类食用油激光诱导荧光光谱之间的差异。八种食用油共320份样本荧光数据在1m长液芯光纤内采集，采用主成分分析方法对食用油荧光数据进行降维处理，利用偏最小二乘判别分析（PLSDA)方法建立食用油种类的鉴别模型。绪果表明，使用液芯光纤后，食用油荧光强度得到较大的增强，随若液芯光纤长度增加，食用油荧光特征峰逐渐增加并且食用油的激光诱导荧光光谱会产生红移现象，当液芯光纤长度超过80cm后，红移趋于饱和。不同食用油的荧光光谱形状差异较大，可用于区分不同种类食用油。利用主成分1和主成分2绘制的主成分得分图显示，不同种类食用油呈现很好的聚集。当选用主成分数为10时，建立的PLS-DA食用油种类鉴别模型对训练集和预测集样本识别率均达到100%。说明本装置用于食用油种类的快速鉴别具有较高的准确性。
关键词微光诱导荧光；食用油；液芯光纤；偏最小二来法判别分析
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/i. issn. 10000593(2016)10320205
复杂，使用的ICCD检测器价格较贵
液芯光纤是一种在透明空心管内充人透明液体后形成的光纤，如果透明空心管的折射率低于填充液体的折射率，则
食用油作为一种烹饪原料，既可使食物美味，还是人们主要的脂肪摄人来源，随若人们生活水平的提高，人们更加关注食用油对健康的影响，市场上销售的食用油主要有大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、花生油、橄榄油以及各神调和油等，而品种不同，其营养价值也不同，价格差异较大，常有不法商将廉价食用油接杂以次充好。检测食用油中的主要成分常采用气相色谱1、液相色谱等化学分析方法，化学方法检测食用油主要成分准确、可靠，但设备昂费、前处理复杂，分析速度慢，不能满足市场快速检测的需要。近来，研究者采用光谱法如近红外光谱法34}、拉曼光谱法3-对食用油种类进行鉴别。这些光谱方法快速简便，但准确度难以保证。
荧光光谱法选择性好、灵敏度高、不需要前处理，已广泛用于食品质量安全分析中，Zandomeneghi?}，Kyriakidis8] 分析了植物油和橄榄油中产生荧光的物质成分，并通过荧光物质的成分含量不同，实现了食用油种类的区分。牟涛涛9 等使用自行设计的激光诱导荧光检测装置，结合支持向量机方法实现了食用油种类的快速鉴别，但该装置的共聚集光路
收稿日期：2015-04-22，修订日期：2015-08-15
以一定角度范围内进人液芯光纤内的激光，激发待测液体后会产生荧光，产生的荧光随人射光在液芯光纤内传输并不断被累积加强；激光被耦合进人液芯光纤后，全部被限制在光纤内传输，激发光与被测液体不断作用，延长总有效微发光程，微发产生的荧光信号强度不断累积。由于液芯光纤可以很长，因而荧光强度在光纤内可大幅度得到提高，有利于低浓度物质的荧光检测。Li等[1o]利用Teflon-AF2400材料制作的液芯光纤，采用自行搭建的简易荧光光谱测试装置，实现了浓度低于35nmol·L-的NH的探测。樊颖锋等(1组建了一种基于液芯光纤的激光诱导荧光检测装置，该装置采用低折射率聚四氟乙烯空心管和流动水溶液构成液芯光纤，激光垂直照射到液芯光纤上，利用CCD检测器在液芯光纤的另一端收集并检测激发产生的荧光，但该装置只有小区域内的溶液被激发产生荧光，未能充分利用液芯光纤实现长距离激发荧光的目的。
本论文基于液芯光纤的优点，组建了一套基于液芯光纤
的激光诱导荧光光谱检测装置用于食用油的快速检测，利用 405nm半导体激光器作为激发光源，海洋光学QE6500光谱
基金项目：赣鄱英才555工程人选计划项目，国家自然科学基金项目（31271612)资助
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作者简介：范苑，1985年生，江西农业大学工学院讲师
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