基本信息
- 项目名称：
- 地沟油快速检测光纤传感器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品是一种基于侧边抛磨光纤倏逝波原理，进行地沟油和食用植物油快速检验和测定的光纤传感器。该传感器是在光源稳定的情况下，用地沟油和食用植物油分别完全覆盖抛磨区，用光功率计测量侧边抛磨光纤出射光功率的衰减。这种传感器对食用植物油中混有地沟油的比例的测定分辨率可达1%。相比于过去的检验和测定方法，这种新的传感器具有检验准确，测定分辨率高，响应迅速，重复性好，检测周期短，成本低廉等优点，易于推广和应用。
- 详细介绍：
- 本作品是一种基于侧边抛磨光纤倏逝波原理，进行地沟油和食用植物油快速检验和测定的光纤传感器。该传感器是在光源稳定的情况下，用地沟油和食用植物油分别完全覆盖抛磨区，用光功率计测量侧边抛磨光纤出射光功率的衰减。实验表明, 在常温下(25℃)，将地沟油和食用植物油分别完全覆盖抛磨区，造成的输出光功率衰减值相差5-20dB，可以有效的检验出地沟油。这种传感器对食用植物油中混有地沟油的比例的测定分辨率可达1%。相比于过去的检验和测定方法，这种新的传感器具有检验准确，测定分辨率高，响应迅速，重复性好，检测周期短，成本低廉等优点，易于推广和应用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：制作出基于侧边抛磨光纤的快速检测地沟油与食用植物油的传感器，具有检测分辨率高、检测快速便捷的特点。 基本思路：首先对普通通信光纤进行侧边抛磨，制成侧边抛磨光纤传感器。将待检测样品覆盖抛磨区后会造成侧边抛磨区光学特性的改变，这个光学特性主要是光纤中传输的光功率，它的改变将决定传感器的响应特性。通过测定覆盖样品前后光功率衰减的情况，从而快速检测地沟油和食用植物油。 创新：提出利用侧边抛磨光纤作为传感器快速检测地沟油与食用植物油，具有检测速度快，检测分辨率高，检测稳定性好的特点。 技术关键：光纤的侧边抛磨技术，检测信号的提取 技术技术指标： (1) 样品检测时间小于1S (2) 检测分辨率可达1%
科学性、先进性
- 在国内，目前主要通过对地沟油的酸价、碘值、重金属含量、水相电导率、脂肪酸相对不饱和度、胆固醇含量、氧化产物含量、十二烷基苯磺酸钠含量、固体脂肪百分比、紫外红外特征光谱等理化特性的测量来实现检验和测定。国外尚无相关报道。 这些方法中，多数仅适合检验样本是否是地沟油，只有少数能够对混入食用植物油中的地沟油比例进行测定，其中只有通过核磁共振法对固体脂肪百分比的测量能使该测定的分辨率达到1%，其余几种方法的分辨率只能达到10%左右。这些方法都需要将样本预处理，过程十分复杂，测定周期也比较长，部分测定仪器也比较昂贵。 本作品利用侧边抛磨光纤作为传感器快速检测地沟油与食用植物油，且具有以下特点：1.检测速度快：样本无需预处理，每个样品检测时间小于1S2.检测分辨率高：地沟油混入食用植物油时的检测分辨率可达1% 3.检测稳定性好4.成本低廉
获奖情况及鉴定结果
- 暨南大学第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖 第十一届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛二等奖 全国粮油标准化鉴定委员会油料及油脂技术工作组地沟油检测标准研究项目经费支持
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利权转让
作品可展示的形式
- 实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：实现了地沟油的快速检测，优势在于有成熟的侧边抛磨光纤加工技术和稳定的光学检测系统，由此制作出的传感器具有优势：简单，使用方便，检测速度快，精度高，稳定性好。 适应范围：工商或质监部门抽检市售食用油是否掺入地沟油以及国家标准的制定。 市场与推广前景分析：近年来，国内有地沟油流入到食用油市场的现象，食用油是人们不可缺少的食品，流入食用油市场的地沟油严重危害了人民群众的生活质量和健康安全。而目前国内尚未制定地沟油检测的国家标准方法，因此本作品地沟油快速检测方法具有十分重要的现实意义，满足了食用油安全检测的迫切需要。该项目已获得全国粮油标准化技术委员会经费支持和中央电视台报道。 经济效益预测：通过地沟油快速检测光纤传感器的应用，可以有效打击和遏制地沟油在食品领域的泛滥，确保食品安全，保障食用油生产企业和消费者的合法权益，促进地沟油的回收和转化二次利用。有助于制定地沟油的鉴别标准，作为食用油产品标准的补充，从而帮助监管部门和消费者鉴别合格食用油。
同类课题研究水平概述
- 目前国内尚未制定地沟油检测的国家标准方法，对地沟油的研究报道也不多见。其主要原因是地沟油成分比较复杂，其检测的特异性理化指标还处于研讨阶段，准确定性定量比较困难。尽管如此，相关研究人员还是进行了一些探索。鉴别油脂优劣的常规指标一般是水分含量、比重、皂化值、酸价、氧化值、过氧化值、羰基值、碘值。从实验过程来看，这些指标的检测耗时长，操作步骤繁琐，对地沟油的检测的特异性差，仅凭这些指标鉴别地沟油是不完善和科学的。 电导率检测法是基于地沟油中存在的酸败、游离物质在水相中的电导性而进行鉴别检测上，研究认为可将电导率测定作为鉴别地沟油和合格食用植物油的一种方法。同时研究还表明了混合油中地沟油含量与电导率有良好的相关性，因此用电导率法也可以检测掺有地沟油的混合油。电导率检测方法灵敏，基层实验室极易普及。但是该方法需要对样本进行离心等处理，得到样本的水相，这种预处理十分不便。 王耀等用紫外可见分光光度法鉴别掺兑地沟油的花生油，结果发现可利用地沟油668nm吸收特征峰和平头峰加宽特征鉴别掺兑地沟油的花生油。该法检测速度快，费用低廉。但是要用到紫外分光光度计的仪器，成本较高，分辨率也仅仅在10%左右。 刘薇等用荧光分光光度法测定十二烷基苯磺酸钠鉴别地沟油，地沟油含有十二烷基苯磺酸钠，在水相中具有特征荧光λex/λem=230/290nm波峰出现，而合格食用油水相在此波长无波峰出现。用荧光分光光度法进行分析，方法灵敏、准确。但是荧光分光光度法对实验室要求较高，同时荧光卒灭因素的干扰也是影响其检测的重要方面。 以上提到的方法还有一定局限或有待进一步完善，如紫外可见分光光度法主要研究了地沟油、花生油、调和油和葵花籽油几种油的紫外可见吸收光谱，虽实验证明地沟油在668nm处出现其他油脂所没有的吸收特征峰，但由于调和油、葵花籽油没有特征吸收峰，方法仅适用于鉴别花生油是否掺兑了地沟油，因此还有一定的局限性。电导率检测法、荧光分光光度法等要形成标准方法还应对试剂与材料、仪器、采样或取样、分析步骤、结果计算、精密度等技术要素进行规范化处理。
