专利名称：一种食用油的质量检测系统及其检测方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种利用传感器对食用油的质量进行检测的检测系统及其检测方法。
背景技术：
食用油是人民群众的生活必需品，食用油也是指可食用的动物或者植物来源的油月旨，常温下为液态。由于原料来源、加工工艺以及品质等原因，常见的食用油多为植物油脂， 包括大豆油、花生油、菜子油、棕榈油、橄榄油、芥花子油、葵花子油、麻油和色拉油等等。随着人们生活水平的提高，多种心血管“富贵病”也随之发生，根据世界卫生组织的统计，目前心脑血管疾病是�：θ死嗌徒】档淖钗Ｏ盏募膊。谌蛎磕暝颊甲芩劳鲎苁�30% -70%，我国约占40%左右，每年死于心脑血管疾病者达210-300万，估算到 2020年，全球心脑血管疾病死亡总数将达到2000万。心脑血管疾病来源于血脂异常，而血脂异常又来源于人们日常的饮食结构不均衡，这其中尤其是脂肪的摄取不均衡、不科学、不合理所致。因此食用油安全问题一直倍受关注，另外一直困扰人们生活的食用油掺假问题也屡禁不止。由于不法商贩见利忘义，利令智昏，为了赚钱，不择手段，使得食用油造假猖獗。其中，“地沟油”就是一种质量极差、极不卫生的非食用油，其含有毒素，如流向江河会造成水体营养化；而一旦食用，会破坏人体白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，如长期食用，甚至会产生致癌的危险性。而“地沟油”实际上是一个泛指的概念，是人们在生活中对于各类劣质油的通称。通俗地讲，地沟油可分为以下几类一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工而提炼出的油；二是利用劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是将使用次数超过规定要求的用于油炸食品的油，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。因此食用油质量的检测对提高人民生活质量、减少疾病具有很大的意义，相关部门只有严把质量关，才能给食用油安全问题多加一道“安全门”。不久前，来自中国卫生部、 科技部、工商总局、质检总局、食品药品监管局、粮食局和中国疾病预防与控制中心7家机构的数十位专家，对目前征集到的5种检测地沟油方法进行试验，发现这些方法特异性不强。特异性不强是指没有很好地分辨出哪些是地沟油，哪些是食用油，因此尚不能作为地沟油的有效判断手段。根据新闻和政府发布的消息，目前的检测手段，并不是针对以上提到的全部3种地沟油，所检测的参数很容易被地沟油生产厂家采取廉价生产过程及措施达到蒙混过关的目的。因为现在使用的任何一种检测方法，都是基于正常油和地沟油的不同，然后通过检测这些不同指标来确定。而地沟油并不是一种特定的产品，不同的地沟油相差很大，很难找到一个或者几个特定的指标来实现这样的检测目的。例如“特定基因”是现有检测方法中会使用的指标之一，有的地沟油是用劣质猪肉、猪内脏、猪皮等提炼加工制成的，这样制成的油会含有动物蛋白质，如果检测到特定基因的存在，就可以判定为地沟油；可是，炸薯条或者油条后反复使用的废油也属于地沟油，但是这种地沟油里面就不含有特定基因，因此， 仅通过该指标就无法检测出，还容易做出错误的判定。再者，目前市场上的很多地沟油通过肉眼完全分辨不出区别，闻起来也没有异味，导致地沟油检测遭遇“测不出”的科学困境，比如，根据《食用植物油卫生标准》，食用油的检测指标包括酸价、过氧化值、浸出油溶剂残留等9项，而现在生产出来的地沟油也都能达标，是因为碰上了“懂技术”的对手，基本可以实现“你检测什么，他抹掉什么”，从而制作出来“符合指标”的地沟油，但事实上这些地沟油中还是存在多环芳烃(PAHs)等大量致癌物质，只是通过现有检测手段无法检测出这些指标， 导致其流入市场。在美国专利US 7383731中，公开了一种反复使用的炸油质量监测传感器(De印 fry oil quality sensor)，通过传感器与食用油的脂肪酸产生反应而对食用油的质量进行检测；美国专利US 7148611中，公开了一种多功能压电声波液体传感器(Multiple function bulkacoustic wave liquid property sensor)，通过i亥传感器 贝|J量液体白勺腐蚀性、粘度和电导率而对被测液体的质量进行评估；美国专利US 7000452中，公开了一种阵列式微型液体分析仪(Phased microfluid analyzer)，通过对液体进行浓缩、分离以对液体的物理参数进行分析评估；美国专利US 7493798中，公开了一种检测液体的质量和液体中惨杂物质的传感器(Sensor for detecting theadulteration and quality of fluids)，该传感器通过检测液体的各项物理参数，并与标准参考参数进行比较，根据两者之间的差异而对被测液体质量进行判定。基本上，以上这些相对成熟的检测技术也只能对食用油的一项或几项指标进行检测，每项技术也仅仅针对上述的某一类地沟油进行判定， 因此，还是存在“测不出”的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种食用油的质量检测系统及其检测方法，针对食用油中的有害物质如过氧化物和多环芳烃(PAHs)等进行检测，以避免上述测不出的问题，从而达到食用油卫生的目的。本发明为了解决上述技术问题，公开了一种食用油的质量检测系统，所述系统包括第一检测�？椋糜诩觳馐秤糜退嫖露缺浠囊禾遄刺⑹涑鍪秤糜退嫖露缺浠囊禾遄刺问坏诙觳饽？椋糜谔岣弑患觳馐秤糜椭械母髦治镏食煞峙ǘ炔⒍云浣屑觳猓� 然后输出检测的状态参数；处理器�？椋糜诳刂扑龅谝患觳饽？楹偷诙觳饽？椋⒔邮盏谝患觳饽？楹偷诙觳饽？榈募觳獠问幌允灸？椋糜诮邮詹⑾允舅龃砥髂？榉⑺偷募觳獠问�。进一步，所述系统还包括食用油吸取装置，所述食用油吸取装置与处理器�？橄嗔樱糜诮邮沾砥髂？槭涑龅目刂菩藕牛”患觳獾氖秤糜徒胨龅谝患觳饽？楹退龅诙觳饽？椤＝徊剑龅谝患觳饽？榘ㄓ胧秤糜臀∽爸孟嗔拥牡加凸埽龅加凸艿耐獗砻嫔柚糜屑尤茸爸茫龅加凸艿哪诒谏柚糜兄辽僖桓黾觳馐秤糜鸵禾遄刺问拇衅�。进一步，所述第二检测�？榘ㄓ胧秤糜臀∽爸孟嗔拥牡加凸埽约坝糜谔岣叩加凸苣诒患觳馐秤糜椭形镏食煞峙ǘ炔⒍云浣蟹掷氲淖爸煤臀挥诘加凸苣诓康闹辽僖桓龆砸烟岣呶镏食煞峙ǘ鹊氖秤糜徒屑觳獾拇衅�。进一步，所述用于提高导油管内被检测食用油中物质成分浓度并对其进行分离的装置包括设置在导油管内壁的大表面积吸附材料和设置在导油管外表面的加热装置。进一步，所述用于提高导油管内被检测食用油中物质成分浓度并对其进行分离的装置还包括使导油管内被检测食用油的温度恢复到常温的降温装置。进一步，所述传感器为压电晶体震荡式传感器、电致伸缩材料传感器、磁致伸缩材料传感器、光学颜色传感器、光谱监测传感器、交流/直流阻抗式传感器、电化学传感器、半导体传感器、离子敏感场效应管传感器、热导率传感器或电容器式传感器中的任一种。进一步，所述压电晶体震荡式传感器为体波器件(BAW BULKACOUSTIC WAVE)、音叉器件(TUNNING FORK)、一端固定的杠杆器件(CANTILEVER)、表面声波器件(SURFACE ACOUSTIC WAVE)、横切声表面波器件(SHEAR HORIZONTAL SURFACE ACOUSTIC WAVE)、板块声波器件(ACOUSTIC PLATE MODE)、柔性板块震动器件(FLEXUALPLATE MODE)、横切板块声波器件(SHEAR HORIZONTAL ACOUSTIC PLATEMODE)、厚度方向横切震动器件(THICKNESS SHEAR MODE)、扭曲体震动器件(TORSIONAL MODE)、爱波器件(LOVE WAVE)、羊波器件(LAMB WAVE)、泄漏声表面波器件(LEAKY SURFACE ACOUSTIC WAVEM0DE)、虚拟声表面波器件 (PSEUD0 SURFACE ACOUSTIC WAVE MODE)、横切震动波器件(TRANSVERSE MODE)、表面掠波器件(SURFACE-SKIMMING MODE)、表面扭曲震动波器件(SURFACETRANSVERSE MODE)、和各种谐振波器件(HARMONICS AND OVERTONES)。进一步，所述系统还包括数据存储传输�？椋鍪荽娲⒋淠？橛糜诮邮詹⒋娲⒋砥髂？榉⑺偷募觳獠问苯觳獠问⑺椭猎冻淌菘刂浦行�。本发明还公开了一种食用油的质量检测方法，所述方法包括如下步骤检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数以及提高被检测食用油中各种物质成分的浓度并对其进行检测，然后输出检测的液体状态参数；接收并显示所述检测的状态参数。进一步，所述检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数包括如下步骤通过传感器对食用油的液体状态进行检测，所述食用油的液体状态包括食用油的粘滞度、密度、导热率、颜色、光学吸收光谱、介电常数、水分、不同频率的交流/直流阻抗系数、温度、颗粒度、过氧化值、酸度、极性分子的浓度以及特定基因中的一种或几种；对食用油进行循环加热以测得随温度变化的粘滞度参数、密度参数、导热率参数、 腐蚀度参数、介电常数参数和不同频率的交流/直流阻抗参数；输出上述检测参数。进一步，所述提高食用油中物质成分浓度并对其进行检测，然后输出检测的状态参数包括如下步骤使用大表面积吸附材料对食用油液体的各种物质成分进行吸附；
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通过对吸附食用油中物质成分后的大表面积吸附材料进行加热以使得被吸附的食用油中的物质成分脱离吸附；对脱离吸附后的食用油进行降温处理以提高食用油中物质成分的液体浓度；利用传感器对已提高物质成分浓度的食用油状态进行检测，并输出检测参数。进一步，所述已提高物质成分浓度的食用油状态包括食用油的粘滞度、密度、导热率、颜色、光学吸收光谱、介电常数、水分、不同频率的交流/直流阻抗系数、温度、颗粒度、 过氧化值、酸度、极性分子的浓度以及特定基因。进一步，所述方法还包括接收检测参数，并将检测参数发送至远程数据控制中心。采用上述本发明技术方案的有益效果是本发明针对食用油中的有害物质如过氧化物和多环芳烃(PAHs)等进行检测，因此能够检测出市场上存在的3类不同来源的地沟油；同时，本发明专利可以采用多种不同的物理、化学手段以提高检测精度，减少检测时间。
图1为本发明实施例中食用油质量检测系统的系统结构图；图2为本发明实施例中第一检测�？榈哪诓拷峁雇迹煌�3为本发明实施例中第二检测�？榈哪诓拷峁雇迹煌�4为本发明实施例中食用油的质量检测方法流程图；图5为本发明实施例中检测食用油随温度变化的液体状态的方法流程图；图6为本发明实施例中提高食用油中物质成分浓度并对其进行检测的方法流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。本发明一实施例提供了一种食用油的质量检测系统，图1为本发明实施例中食用油质量检测系统的系统结构图，如图1所示，所述系统包括吸取装置101、第一检测�？� 102、第二检测�？�103、处理器�？�104、显示模块105，其中，所述吸取装置101与处理器�？�104相连接，用于接收处理器模块104输出的控制信号，吸取被检测的食用油进入所述第一检测�？�102和所述第二检测�？�103中；所述第一检测�？�102，用于检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数；所述第二检测�？�103，用于提高被检测食用油中的物质成分浓度并对其进行检测，然后输出检测的状态参数，本实施例中，所述食用油的物质成分包括食用油中的脂肪酸、过氧化物、浸出油溶剂残留量等； 所述处理器�？�104，用于控制所述第一检测�？�102和第二检测�？�103，并接收第一检测�？�102和第二检测模块103的检测参数；所述显示�？�105，用于接收并显示所述处理器�？�104发送的检测参数。该实施方式中，所述系统还可以包括数据存储传输�？�106， 用于接收处理器�？�104发送的检测参数，并将检测参数发送至远程数据控制中心，如卫生或者食品监管部门的数据控制中心、互联网监测中心等等。本实施例中，所述数据存储传输�？�106可以集成在检测系统中，与检测系统一起形成一个整体，也可以作为独立的装置与检测系统进行通信，实现上述功能。
~~本发明的检测系统可以制作成一种便携式、或者手提式的检测系统。通过该检测系统对食品油中的各种掺杂或者变质油类物质，比如容易加速食品油氧化的水和其他杂质、容易致癌的过氧化物、多环芳烃(PAHs)等进行检测，并对上述有害物质的多种物理、化学和生物参数进行检测。在本发明实施例中，通过上述检测系统对食用油中的有害物质比如过氧化物和多环芳烃(PAHs)等进行检测，因此不法商贩(如生产地沟油的商贩)就很难实现所谓的“你检测什么，他抹掉什么”，即使他们有更成熟的技术手段采取分离、分馏、过滤、吸附等方法去除地沟油中的多环芳烃等致癌物质，使地沟油成分和正常食用油一样，也会使得生产地沟油的代价高于正常食用油的价格，从而使生产地沟油的不法商贩无法从经济角度得以生存，同时也达到了食用油卫生的目的。图2为本发明实施例中第一检测模块的内部结构图，如图2所示，所述第一检测�？�102包括与食用油吸取装置101相连接的导油管201，所述导油管201的外表面设置有加热装置203，所述导油管201的内壁设置有至少一个检测食用油液体状态参数的传感器 204。在本发明实施例中，所述食用油吸取装置101可以是泵或真空吸取装置等，通过食用油吸取装置101将被检测的样品油吸取到导油管201内，所述导油管201为具有多个弯路的闭合回路油管，所述被检测的样品油在导油管201内按箭头202的方向流动的过程中将会暴露给设置于导油管201内壁的各种传感器204(包括传感器1至传感器N)，通过传感器204对食用油的的各种液体状态进行检测。在本实施例中，所述食用油的各种液体状态包括食用油的粘滞度、密度、导热率、颜色、光学吸收光谱、介电常数、水分、不同频率的交流 /直流阻抗系数、温度、颗粒度、过氧化值、酸度、极性分子的浓度以及特定基因等。然后，通过导油管201外表面的加热装置203对其进行加热，而被加热的食用油在导油管内循环流动，会多次通过传感器204，被传感器204检测到食用油随温度变化的各种液体状态参数， 包括食用油在常温下的各种液体状态/成分参数以及这些液体状态/成分参数随温度变化的参数，所有这些参数输出后形成随温度变化的参数曲线。在该实施方式中，所述各种液体状态参数包括被检测食用油随温度变化的粘滞度参数、密度参数、导热率参数、腐蚀度参数、介电常数参数和不同频率的交流/直流阻抗参数等。上述实施例中，所述加热装置203的另外一个作用是提高对过氧化物的检测精度和减少反应时间。首先，过氧化物都是强氧化剂，加热后会生成氧气，从而很容易被氧气传感器探测到；另外，对被检测食用油进行加热后会提高过氧化物和腐蚀度等传感器的反应速度。以下为通过实验获得的环境温度与反应时间的对应关系表
权利要求
1.一种食用油的质量检测系统，其特征在于，所述系统包括第一检测�？椋糜诩觳馐秤糜退嫖露缺浠囊禾遄刺⑹涑鍪秤糜退嫖露缺浠囊禾遄刺问坏诙觳饽？椋糜谔岣弑患觳馐秤糜椭懈髦治镏食煞值呐ǘ炔⒍云浣屑觳猓缓笫涑黾觳獾淖刺问淮砥髂？椋糜诳刂扑龅谝患觳饽？楹偷诙觳饽？椋⒔邮盏谝患觳饽？楹偷诙觳饽？榈募觳獠问幌允灸？椋糜诮邮詹⑾允舅龃砥髂？榉⑺偷募觳獠问�
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括食用油吸取装置，所述食用油吸取装置与处理器�？橄嗔樱糜诮邮沾砥髂？槭涑龅目刂菩藕牛”患觳獾氖秤糜徒胨龅谝患觳饽？楹退龅诙觳饽？�。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一检测�？榘ㄓ胧秤糜臀∽爸孟嗔拥牡加凸埽龅加凸艿耐獗砻嫔柚糜屑尤茸爸茫龅加凸艿哪诒谏柚糜兄辽僖桓黾觳馐秤糜鸵禾遄刺问拇衅�。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二检测�？榘ㄓ胧秤糜臀∽爸孟嗔拥牡加凸埽约坝糜谔岣叩加凸苣诒患觳馐秤糜椭形镏食煞峙ǘ炔⒍云浣蟹掷氲淖爸煤臀挥诘加凸苣诓康闹辽僖桓龆砸烟岣呶镏食煞峙ǘ鹊氖秤糜徒屑觳獾拇衅�。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述用于提高导油管内被检测食用油中物质成分浓度并对其进行分离的装置包括设置在导油管内壁的大表面积吸附材料和设置在导油管外表面的加热装置。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述用于提高导油管内被检测食用油中物质成分浓度并对其进行分离的装置还包括使导油管内被检测食用油的温度恢复到常温的降温装置。
7.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述传感器为压电晶体震荡式传感器、电致伸缩材料传感器、磁致伸缩材料传感器、光学颜色传感器、光谱监测传感器、交流/ 直流阻抗式传感器、电化学传感器、半导体传感器、离子敏感场效应管传感器、热导率传感器或电容器式传感器中的任一种。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述压电晶体震荡式传感器为体波器件(BAW BULK ACOUSTIC WAVE)、音叉器件(TUNNING FORK)、一端固定的杠杆器件 (CANTILEVER)、表面声波器件(SURFACE ACOUSTIC WAVE )、横切声表面波器件(SHEAR HORIZONTAL SURFACE ACOUSTIC WAVE)、板块声波器件(ACOUSTIC PLATE MODE)、柔性板块震动器件(FLEXUAL PLATE MODE)、横切板块声波器件(SHEAR HORIZONTAL ACOUSTIC PLATE MODE )、厚度方向横切震动器件(THICKNESS SHEAR MODE )、扭曲体震动器件(TORS IONAL MODE )、爱波器件(LOVE WAVE )、羊波器件(LAMB WAVE )、泄漏声表面波器件(LEAKY SURFACE ACOUSTIC WAVE MODE)、虚拟声表面波器件(PSEUDO SURFACE ACOUSTIC WAVE MODE)、横切震动波器件(TRANSVERSE MODE )、表面掠波器件(SURFACE-SKIMMING MODE )、表面扭曲震动波器件(SURFACE TRANSVERSE MODE)、和各种谐振波器件(HARMONICS AND OVERTONES)。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据存储传输模块， 所述数据存储传输模块用于接收并存储处理器�？榉⑺偷募觳獠问苯觳獠问⑺椭猎冻淌菘刂浦行�。
10.一种食用油的质量检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数以及提高被检测食用油中各种物质成分的浓度并对其进行检测，然后输出检测的状态参数； 接收并显示所述检测的状态参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数包括如下步骤通过传感器对食用油的液体状态进行检测，所述食用油的液体状态包括食用油的粘滞度、密度、导热率、颜色、光学吸收光谱、介电常数、水分、不同频率的交流/直流阻抗系数、 温度、颗粒度、过氧化值、酸度、极性分子的浓度以及特定基因中的一种或几种；对食用油进行循环加热以测得随温度变化的粘滞度参数、密度参数、导热率参数、腐蚀度参数、介电常数参数和不同频率的交流/直流阻抗参数； 输出上述检测参数。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述提高食用油中物质成分浓度并对其进行检测，然后输出检测的状态参数包括如下步骤使用大表面积吸附材料对食用油液体的各种物质成分进行吸附； 通过对吸附食用油中物质成分后的大表面积吸附材料进行加热以使得被吸附的食用油中的物质成分脱离吸附；对脱离吸附后的食用油进行降温处理以提高食用油中物质成分的浓度； 利用传感器对已提高物质成分浓度的食用油状态进行检测，并输出检测参数。
13.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述已提高物质成分浓度的食用油状态包括食用油的粘滞度、密度、导热率、颜色、光学吸收光谱、介电常数、水分、不同频率的交流/直流阻抗系数、温度、颗粒度、过氧化值、酸度、极性分子的浓度以及特定基因。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括接收检测参数，并将检测参数发送至远程数据控制中心的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种食用油的质量检测系统及其检测方法，所述系统包括用于检测食用油随温度变化的液体状态，并输出食用油随温度变化的液体状态参数的第一检测模块、用于提高被检测食用油中各种物质成分的浓度并对其进行检测，然后输出检测的状态参数的第二检测�？�、用于控制所述第一检测模块和第二检测模块，并接收第一检测�？楹偷诙觳饽？榈募觳獠问拇砥髂？楹陀糜诮邮詹⑾允舅龃砥髂？榉⑺偷募觳獠问南允灸？�。本发明针对食用油中的有害物质如过氧化物和多环芳烃(PAHs)等进行检测，因此能够检测出市场上存在的3类不同来源的地沟油；同时，本发明专利可以采用多种不同的物理、化学手段以提高检测精度，减少检测时间。
文档编号G01N33/03GK102507881SQ201110355759
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者詹姆斯·刘 申请人:北京盈胜泰科技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
