食用油折射率的光干涉快速测量方法

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1、食用油折射率的光干涉快速测量方法　　摘要：折射率是食用油品质的一项重要指标。为测量食用油折射率，基于泰曼格林干涉仪，在室温20℃、光源波长632.8nm条件下，通过面阵CCD相机拍照获取食用油的干涉条纹图像，并利用图像处理技术，快速测量出不同食用油样品干涉条纹的移动量，进而求得其折射率。对几种常见的食用油进行了测量，得到花生油、玉米油、大豆油、菜籽油、橄榄油以及葵花和玉米油1∶1混合后的折射率分别为1.4709、1.4735、1.4729、1.4718、1.4694、1.4738。结果表明，利用该方法能够对食用油折射率进

2、行快速测定，同时实验结果精度高，能为食用油品质及地沟油的现场检测提供一种简便有效的手段。　　关键词：　　光干涉测量；折射率；食用油；快速测定　　中图分类号：TB96文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.10055630.2017.01.001　　Rapidanalysisofedibleoilrefractiveindexusingopticalinterferometry　　ZHANGHao，CHENMinghui，TIANTian，XIANGHuazhong，ZHENGGang　　（SchoolofMe

3、dicalInstrumentandFoodEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China）　　Abstract：　　Refractiveindex，animportantindicatorofedibleoilquality，hasbeenmeasuredbyusingTymanGreeninterferometeratroomtemperatureof20℃undertheconditionoflightwave

4、length632.8nm.TheinterferencefringeimageofthinoilwasobtainedbyusingCCDcamera.Withtheassistanceofimageprocessingtechnology，themovementofinterferencefringescouldbequicklymeasured，andthentherefractiveindexofdifferentkindsofedibleoilcouldbecalculated.Thismethodprovid

5、esaconvenientandeffectivewayfortestingedibleoilquality.　　Keywords：opticalinterferencemeasurement；refractiveindex；edibleoil；rapiddetermination　　引言　　在?b别食用油品质及地沟油时，主要采用光学、电化学分析、分子生物学等技术分析方法[12]。光学方法中使用较多的有太赫兹波段光谱[3]、红外光谱[4]和荧光光谱[5]分析等。这些光谱分析方法主要是通过对比观察正常油品与劣质油品的吸收光

6、谱或发射光谱之间的差别来进行油品的品质鉴别。但实际的地沟油或掺假油品成分比较多且复杂，精炼的地沟油或分子结构近似的油品与正常油品之间的差异很难被区分出来[6]。虽然现有的光谱分析方法对单个种类的油品有一定的定量定性的鉴别能力，但对其他种类的油品不具有普适性。　　表征食用油品质的指标有很多，折射率是其中的一个重要指标[7]。一般情况下，油品的混合浓度、油品是否掺假可以通过其折射率之间的差别来进行有效的甄别[8]。不同种类的食用油折射率有所差别，同一种油不同产品之间由于含水量和杂质的不同，其折射率也有很大的差别。掺假的油类或

7、地沟油与同种类正常油品的成分有明显的不同[910]，有时在色泽上也有很大的变化[11]，其折射率更会有所不同。通常，油品折射率的测量利用了阿贝折射仪临界角、分光计最小偏向角等方法[12]：阿贝折射仪通过全反射临界角的测定来测量液体折射率，从而定量分析溶液成分，检验物质的纯度，但阿贝折射仪的测量范围受棱镜折射率的影响，会受到很大的限制，且操作清洗过程复杂；利用分光计最小偏向角法需将待测液加工成三棱镜状，测量时间长。这些方法对操作人员的技术水平有一定的要求，很难实现便捷、快速、自动的现场测量。　　为解决仪器结构复杂、检测操作

8、步骤繁琐等问题，本文提出了一种通过快速测量折射率来甄别食用油品质的方法：在双光束干涉中，折射率的改变会引起干涉条纹的移动或条纹宽度的改变，反映在CCD图像上的是干涉条纹像素位置的改变。由于实验中很难确定干涉条纹图像零级条纹的位置，故可以用图像整体的重心移动量代替其中心条纹移动量。基于泰曼格林干涉仪来进行光路设计，测量