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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 地溝油快速檢測(cè)光纖傳感器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品是一種基于側(cè)邊拋磨光纖倏逝波原理，進(jìn)行地溝油和食用植物油快速檢驗(yàn)和測(cè)定的光纖傳感器。該傳感器是在光源穩(wěn)定的情況下，用地溝油和食用植物油分別完全覆蓋拋磨區(qū)，用光功率計(jì)測(cè)量側(cè)邊拋磨光纖出射光功率的衰減。這種傳感器對(duì)食用植物油中混有地溝油的比例的測(cè)定分辨率可達(dá)1%。相比于過(guò)去的檢驗(yàn)和測(cè)定方法，這種新的傳感器具有檢驗(yàn)準(zhǔn)確，測(cè)定分辨率高，響應(yīng)迅速，重復(fù)性好，檢測(cè)周期短，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，易于推廣和應(yīng)用。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是一種基于側(cè)邊拋磨光纖倏逝波原理，進(jìn)行地溝油和食用植物油快速檢驗(yàn)和測(cè)定的光纖傳感器。該傳感器是在光源穩(wěn)定的情況下，用地溝油和食用植物油分別完全覆蓋拋磨區(qū)，用光功率計(jì)測(cè)量側(cè)邊拋磨光纖出射光功率的衰減。實(shí)驗(yàn)表明, 在常溫下(25℃)，將地溝油和食用植物油分別完全覆蓋拋磨區(qū)，造成的輸出光功率衰減值相差5-20dB，可以有效的檢驗(yàn)出地溝油。這種傳感器對(duì)食用植物油中混有地溝油的比例的測(cè)定分辨率可達(dá)1%。相比于過(guò)去的檢驗(yàn)和測(cè)定方法，這種新的傳感器具有檢驗(yàn)準(zhǔn)確，測(cè)定分辨率高，響應(yīng)迅速，重復(fù)性好，檢測(cè)周期短，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，易于推廣和應(yīng)用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：制作出基于側(cè)邊拋磨光纖的快速檢測(cè)地溝油與食用植物油的傳感器，具有檢測(cè)分辨率高、檢測(cè)快速便捷的特點(diǎn)。 基本思路：首先對(duì)普通通信光纖進(jìn)行側(cè)邊拋磨，制成側(cè)邊拋磨光纖傳感器。將待檢測(cè)樣品覆蓋拋磨區(qū)后會(huì)造成側(cè)邊拋磨區(qū)光學(xué)特性的改變，這個(gè)光學(xué)特性主要是光纖中傳輸?shù)墓夤β剩母淖儗Q定傳感器的響應(yīng)特性。通過(guò)測(cè)定覆蓋樣品前后光功率衰減的情況，從而快速檢測(cè)地溝油和食用植物油。 創(chuàng)新：提出利用側(cè)邊拋磨光纖作為傳感器快速檢測(cè)地溝油與食用植物油，具有檢測(cè)速度快，檢測(cè)分辨率高，檢測(cè)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。 技術(shù)關(guān)鍵：光纖的側(cè)邊拋磨技術(shù)，檢測(cè)信號(hào)的提取 技術(shù)技術(shù)指標(biāo)： (1) 樣品檢測(cè)時(shí)間小于1S (2) 檢測(cè)分辨率可達(dá)1%
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在國(guó)內(nèi)，目前主要通過(guò)對(duì)地溝油的酸價(jià)、碘值、重金屬含量、水相電導(dǎo)率、脂肪酸相對(duì)不飽和度、膽固醇含量、氧化產(chǎn)物含量、十二烷基苯磺酸鈉含量、固體脂肪百分比、紫外紅外特征光譜等理化特性的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)和測(cè)定。國(guó)外尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。 這些方法中，多數(shù)僅適合檢驗(yàn)樣本是否是地溝油，只有少數(shù)能夠?qū)烊胧秤弥参镉椭械牡販嫌捅壤M(jìn)行測(cè)定，其中只有通過(guò)核磁共振法對(duì)固體脂肪百分比的測(cè)量能使該測(cè)定的分辨率達(dá)到1%，其余幾種方法的分辨率只能達(dá)到10%左右。這些方法都需要將樣本預(yù)處理，過(guò)程十分復(fù)雜，測(cè)定周期也比較長(zhǎng)，部分測(cè)定儀器也比較昂貴。 本作品利用側(cè)邊拋磨光纖作為傳感器快速檢測(cè)地溝油與食用植物油，且具有以下特點(diǎn)：?1.檢測(cè)速度快：樣本無(wú)需預(yù)處理，每個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間小于1S?2.檢測(cè)分辨率高：地溝油混入食用植物油時(shí)的檢測(cè)分辨率可達(dá)1% ?3.檢測(cè)穩(wěn)定性好?4.成本低廉
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 暨南大學(xué)第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng) 全國(guó)糧油標(biāo)準(zhǔn)化鑒定委員會(huì)油料及油脂技術(shù)工作組地溝油檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物展示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：實(shí)現(xiàn)了地溝油的快速檢測(cè)，優(yōu)勢(shì)在于有成熟的側(cè)邊拋磨光纖加工技術(shù)和穩(wěn)定的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，由此制作出的傳感器具有優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)單，使用方便，檢測(cè)速度快，精度高，穩(wěn)定性好。 適應(yīng)范圍：工商或質(zhì)監(jiān)部門抽檢市售食用油是否摻入地溝油以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定。 市場(chǎng)與推廣前景分析：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)有地溝油流入到食用油市場(chǎng)的現(xiàn)象，食用油是人們不可缺少的食品，流入食用油市場(chǎng)的地溝油嚴(yán)重危害了人民群眾的生活質(zhì)量和健康安全。而目前國(guó)內(nèi)尚未制定地溝油檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，因此本作品地溝油快速檢測(cè)方法具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，滿足了食用油安全檢測(cè)的迫切需要。該項(xiàng)目已獲得全國(guó)糧油標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)經(jīng)費(fèi)支持和中央電視臺(tái)報(bào)道。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：通過(guò)地溝油快速檢測(cè)光纖傳感器的應(yīng)用，可以有效打擊和遏制地溝油在食品領(lǐng)域的泛濫，確保食品安全，保障食用油生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者的合法權(quán)益，促進(jìn)地溝油的回收和轉(zhuǎn)化二次利用。有助于制定地溝油的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，作為食用油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，從而幫助監(jiān)管部門和消費(fèi)者鑒別合格食用油。
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)內(nèi)尚未制定地溝油檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，對(duì)地溝油的研究報(bào)道也不多見(jiàn)。其主要原因是地溝油成分比較復(fù)雜，其檢測(cè)的特異性理化指標(biāo)還處于研討階段，準(zhǔn)確定性定量比較困難。盡管如此，相關(guān)研究人員還是進(jìn)行了一些探索。鑒別油脂優(yōu)劣的常規(guī)指標(biāo)一般是水分含量、比重、皂化值、酸價(jià)、氧化值、過(guò)氧化值、羰基值、碘值。從實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，這些指標(biāo)的檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，操作步驟繁瑣，對(duì)地溝油的檢測(cè)的特異性差，僅憑這些指標(biāo)鑒別地溝油是不完善和科學(xué)的。 電導(dǎo)率檢測(cè)法是基于地溝油中存在的酸敗、游離物質(zhì)在水相中的電導(dǎo)性而進(jìn)行鑒別檢測(cè)上，研究認(rèn)為可將電導(dǎo)率測(cè)定作為鑒別地溝油和合格食用植物油的一種方法。同時(shí)研究還表明了混合油中地溝油含量與電導(dǎo)率有良好的相關(guān)性，因此用電導(dǎo)率法也可以檢測(cè)摻有地溝油的混合油。電導(dǎo)率檢測(cè)方法靈敏，基層實(shí)驗(yàn)室極易普及。但是該方法需要對(duì)樣本進(jìn)行離心等處理，得到樣本的水相，這種預(yù)處理十分不便。 王耀等用紫外可見(jiàn)分光光度法鑒別摻兌地溝油的花生油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可利用地溝油668nm吸收特征峰和平頭峰加寬特征鑒別摻兌地溝油的花生油。該法檢測(cè)速度快，費(fèi)用低廉。但是要用到紫外分光光度計(jì)的儀器，成本較高，分辨率也僅僅在10%左右。 劉薇等用熒光分光光度法測(cè)定十二烷基苯磺酸鈉鑒別地溝油，地溝油含有十二烷基苯磺酸鈉，在水相中具有特征熒光λex/λem=230/290nm波峰出現(xiàn)，而合格食用油水相在此波長(zhǎng)無(wú)波峰出現(xiàn)。用熒光分光光度法進(jìn)行分析，方法靈敏、準(zhǔn)確。但是熒光分光光度法對(duì)實(shí)驗(yàn)室要求較高，同時(shí)熒光卒滅因素的干擾也是影響其檢測(cè)的重要方面。 以上提到的方法還有一定局限或有待進(jìn)一步完善，如紫外可見(jiàn)分光光度法主要研究了地溝油、花生油、調(diào)和油和葵花籽油幾種油的紫外可見(jiàn)吸收光譜，雖實(shí)驗(yàn)證明地溝油在668nm處出現(xiàn)其他油脂所沒(méi)有的吸收特征峰，但由于調(diào)和油、葵花籽油沒(méi)有特征吸收峰，方法僅適用于鑒別花生油是否摻兌了地溝油，因此還有一定的局限性。電導(dǎo)率檢測(cè)法、熒光分光光度法等要形成標(biāo)準(zhǔn)方法還應(yīng)對(duì)試劑與材料、儀器、采樣或取樣、分析步驟、結(jié)果計(jì)算、精密度等技術(shù)要素進(jìn)行規(guī)范化處理。
