专利名称：一种食用油脂品质检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于食用油脂检测技术领域。
背景技术：
食用油脂是人们生活中的必需品，常见的食用油脂多为植物油脂，例如大豆油、花生油、菜籽油、橄榄油、调和油等等。世界卫生组织指出，食用油脂选择不当或者进食过量都会增加心脏病、心脑血管疾病等发病风险。另外，随着第三产业的迅速发展，我国餐饮业规模日益扩大，餐饮废水中排出的废弃油脂日益增多，不法分子对这些废弃油脂进行非法回收提炼成有毒的“地沟油”，重新将其使用到餐饮的制备中。地沟油会破坏人们的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌，所以地沟油是严禁用于食用油脂领域的。而资料显示，目前我国每年返回 餐桌的地沟油有200万-300万吨，而我国每年消费的动植物油等食用油脂总量大约是2250万吨，地沟油占了 10%的份额。目前我国大多数食用油脂产品都有相应的国家标准或行业标准，例如2003年10月I日就已出台的《棉籽油》、《葵花籽油》、《油茶籽油》、《玉米油》、《米糠油》5项食用植物油产品国家标准。而我国的《食用植物调和油》国家标准从2005年开始制定，多次公开征求专家和企业的意见，但千呼万唤终未出来，虽然于2007年形成了“食用调和油国家标准《送审稿》”，2008年食用调和油国家标准开始向社会各界公开征求意见，但至今食用调和油国家标准也未出台。专家表示，调和油不像纯食用油，纯食用油掺了一点别的油都可以检测出来。但调和油却不是这样，由于各种油的脂肪酸结构组成差别并不大，对调和油的检测只能检测出特定油种有还是没有，具体比例很难检测。另外，现有针对掺杂了“地沟油”的食用油脂的检测方法主要是基于以下几个方面理化指标分析、重金属检测、脂肪酸组成分析、胆固醇含量、电导率法等等。这些检测方法对精炼程度不高的地沟油的某项特定指标检测具有特异性，但地沟油成为极为复杂，并非所有地沟油都含有这些指标，因此这些检测方法对精炼程度较高的地沟油不具有检测特异性，无法有效识别地沟油。而针对掺杂了地沟油的调和油，就更难以检测了。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种食用油脂品质检测方法及系统，可对包括调和油的所有油脂品质进行检测，尤其是方便的检测出来是否勾兑了地沟油，以及勾兑了多少量的地沟油。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，根据食用油脂自身特有的特性K值随温度变化的特性曲线，来检测包括调和油的食用油脂的品质。具体方案如下，一种食用油脂品质检测方法，包括以下步骤
步骤I:通过实验方法确定每一种标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f，并存储至数据库；其中，标准油脂包括标准食用油脂和地沟油，例如调和油、大豆油、菜籽油等等；其中，特性K值的计算公式如下K=RA t，其单位是s/ml (秒每毫升)；R为毛细管系数，其单位是Ι/ml (每毫升)，同一根毛细管其系数为固定值，不同的毛细管其系数不同。例如一个直径为I. 20mm(毫米)的毛细管，其毛细管系数R介于O. 11-0. 19之间。Λ t=t2_tl，是注入毛细管的油脂从高位的液面A (此时时间为tl)流至低位的液面B (此时时间为t2)所用的时间。所述特性K值是通过特性K值测试仪来测量的，该特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于通过油脂从液面A至液面B的流动来测量特性K值；所述毛细管包括侧管、主管和支管，所述侧管、主管和支管的上端持平，所述侧管与主管之间通过U形管连接。使用上述特性K值测试仪测量特性K值的使用方法如下首先取出特性K值测试仪，通过温控装置调节至特定温度，取出一油脂(不得少于7ml)沿洁净、干燥的侧管内壁注入毛细管中，其中毛细管垂直固定于特性K值测试仪中；然后将主管和支管各接一乳胶管，夹住支管的胶管，自侧管口处抽气，使油脂的液面缓缓升高至液面A上端，之后，先放开支管，再开放侧管，使 油脂在侧管内自然下落，用秒表准确记录油脂自液面A下降至液面B处的流出时间；
4、乌氏粘度计重复测定两次，两次测定值相差不得超过O.I秒，取两次的平均值为供试液的流出时间⑴；
5、乌氏粘度计取经3号垂熔玻璃漏斗滤过的溶剂同样操作，重复测定两次，两次测定值应相同，为溶剂的流出时间。步骤2 :在同样的测量条件下，测定待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g ;
步骤3 :将待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比，来鉴别待测油脂的品质。其中，鉴别待测油脂的品质，不仅包括鉴别地沟油，还可以鉴别出待测油脂经过几次高温加热。具体的，步骤3中对比特性曲线的具体方法是所述步骤3具体包括，根据待测特性曲线g，计算温度在
范围内的任一温度下的特性K值a，如果a > 300 s/ml，则直接判断出该待测油脂为地沟油。由大量实验可得，油脂的特性K值随温度变化的特性曲线在
温度区间、[200C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别具有不同的变化趋势，因此将所述步骤I的标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为flx、f2x和f3x，即
f= flx, X e [O, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80];
同样的，将待测特性曲线g根据不同的温度区间[O °C，2 (TC ]温度区间、[200C ,500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为
Six > S2X 和 g3x，即
g= glx, X e[O, 20],
g= g2x, X e[20, 50],
g= g3x，X e[50, 80]。
步骤3的对比方法可以是对比待测油脂和标准油脂在某一温度下的变化率得到，具体如下
步骤31a 由待测特性曲线g计算获得若干个温度T下的特性K值g(T)，同时，由标准特性曲线f计算获得上述若干个温度T下的特性K值f (T);其中，T e
；T的值可自由选取，例如可以是从(TC开始，并间隔5°C选取，则T e{0°C，5°C，10°C，15°C，20°C，25 V, 30 0C, 35 V, 40 °C, 45 V, 50 °C, 55 V, 60 °C, 65 V，70°C，75 °C，80°C } ;T 也可以分别在
、[200C，500C ]以及[50°C，80°C ]三个温度区间分别任意选取；
步骤31b :分别对比同一温度T下特性K值g(T)和特性K值f (T)，如果满足
I g⑴-f(T) I / f(T)彡0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。上述直接对比待测油脂和标准油脂在同一温度下的变化率，会有一定的误差，因此更进一步的，我们可以通过对比标准特性曲线f和待测特性曲线g的斜率来获得结论，具体的，步骤3的方法还可以是
步骤32a :根据标准特性曲线f，计算得到相应的斜率 f' = flx' ,X e [O, 20], ' = 2χ'，X e [20，50], f' = f3x'，X e [50, 80];
同时，根据待测特性曲线g，计算得到相应的斜率 g' = glx'，X e [O, 20], g' = g2x/，X e [20，50], g' = g3x/，X e [50，80];
步骤32b:对比标准特性曲线f的斜率f'和待测特性曲线g的斜率g'，如果满足Ig' - f' I IV <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。另外，更精确的，还可以通过对比斜率的变化率来获得结论，具体如下
步骤33a :根据标准特性曲线f，计算得到相应的斜率的变化率
f" = flx" ,X e [O, 20], " = f2x"，X e [20，50], " = f3x"，X e [50, 80];
同时，根据待测特性曲线g，计算得到相应的斜率的变化率 g" = glx"，X e [O, 20], g" = g2x"，X e [20，50], g" = g3x" , X e [50，80];
步骤33b :对比标准特性曲线f的斜率的变化率和待测特性曲线g的斜率的变化率，如果满足I g" - f" I /f" <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。步骤I中的每一种标准油脂的特性K值随温度变化的特性曲线，可通过多次实验方法来确定，确定特定曲线后，即可作为基准数据来使用，而不需要每次检测时重复检测。上述特定曲线存储至数据库中，随着测试的次数的增加，可对数据库内的基准数据进行扩充，从而使得对比待测油脂越来越高效。使用上述检测方法的食用油脂品质检测系统，包括检测标准油脂和待测油脂的特性曲线的特性K值测试仪、储存标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f及待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g数据信息的存储设备、对待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比的处理器、以及将比对结果显示出来的显示设备，所述特性K值测试仪的数据输出端电连接于处理器的数据输入端，所述存储设备的输入输出端电连接于处理器的输入输出端，所述显示设备的输入端电连接于处理器的输出端；所述特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于测量在不同温度下的特性K值。其中，处理器处理上述步骤I、步骤2和步骤3的所有过程。由于地沟油经高温加热或反复使用后会产生一些极性物质，如丙烯酰胺、多环芳烃、醛基等，虽经精炼也不易除去，而在合格的食用油脂中几乎没有。且地沟油通常是多种 动、植物油脂的混合物，又在烹调的过程中添加了食盐、味精等调味剂，使得地沟油的特性曲线与标准油脂的具有明显区别，从而可以利用特性曲线的对比来检测待测油脂是否掺杂了地沟油，以及掺杂了多少地沟油。本发明提供了一种有效检测食用油脂品质的方法和系统，通过检测油脂的特性曲线并进行对比，来有效识别地沟油，同时也适用于调和油的检测，本发明方法简单、准确率闻。


图I是金龙鱼第二代食用调和油的特性K值随温度变化的实验数据；
图2是根据图I中实验数据拟合后的特性曲线；
图3是普通菜油的特性K值随温度变化的实验数据；
图4是根据图3中实验数据拟合后的特性曲线；
图5是另一品牌的普通菜油的特性K值随温度变化的实验数据；
图6是根据图5中实验数据拟合后的特性曲线；
图7是无标识杂油(地沟油)的特性K值随温度变化的实验数据；
图8是根据图7中实验数据拟合后的特性曲线；
图9是茶油的特性K值随温度变化的部分实验数据；
图10是根据图9中实验数据拟合后的特性曲线；
图11是核桃油的特性K值随温度变化的部分实验数据；
图12是根据图11中实验数据拟合后的特性曲线；
图13是双雀食用调和油的特性K值随温度变化的部分实验数据；
图14是根据图13中实验数据拟合后的特性曲线；
图15是乐当家花生调和油的特性K值随温度变化的部分实验数据；
图16是根据图15中实验数据拟合后的特性曲线；
图17是本发明的方法流程图。
具体实施例方式现结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。本发明一种食用油脂品质检测方法，包括以下步骤
步骤I:通过实验方法确定每一种标准油脂的特性K值随温度变化的特性曲线，并存储至数据库。特性K值的计算公式如下K=R At, R为毛细管系数，其单位是1/ml，R值是利用标准油品在标准环境下，求得的毛细管系数，同一根毛细管其系数为固定值，不同的毛细管其系数不同。Λ t=t2-tl，是油脂从液面A (此时时间为tl)至液面B (此时时间为t2)所用的时间。因本发明采用的是对比特性K值随温度变化的曲线的斜率或者斜率的变化率，故如果使用同一测量设备(同一毛细管)在同一测量条件下测试各种油脂，则不需要测量R的具体数值，可令R等于某常数来进行下面计算，为了计算方便，可令R=I ;如果使用不同测量设备，则可选用同样材质的毛细管，可通过其毛细管系数R与直径成正比来计算，例如一测量设备使用的毛细管直径为I. 20_，另一测量设备使用的毛细管直径为I. 5，则前者的 毛细管系数Rl和后者的毛细管系数R2的比值等于I. 2/1. 5=0. 8，即Rl=O. 8 X R2，则可代入对应的曲线进行下面的计算。其中，毛细管系数R计算如下一定体积V的液体(即油脂)流过半径为r长度L的毛细管所需的时间，利用泊肃叶公式Il=RX At，其中，R=Ji Xr4XP/(8VL)，即为毛细管系数。式中P为毛细管两端的推动力，P=Pgh, P为液体密度，g为重力加速度，h为液面高度，计算液体从液面A (此时时间为tl)至液面B (此时时间为t2)所用的时间Λ t=t2-tl，其中同一支毛细管的V、L、r、g、h、π等量都为常数。因毛细管系数R与毛细管的实际内径值及动能补差有关，为了更精确的计算毛细管系数R，还可以采取估算的方式进行补差。动能补差是根据任何运动的物体都客观存在惯性能量，惯性能量会影响实验的精确度，由于数值较小且具体计算相当繁琐，所以本实验采取估算的方式进行补差，补差值为Ra,取值范围为O. 000-0. 009之间,具体估算方式为选取标准液进行测量，对测量的结果与已知标准液数据进行比较。因动能补差为本领域技术人员所知技术，故这里不再详述。此时，毛细管系数R=n Xr4XP/(8VL)+Ra。另外，特性K值是通过特性K值测试仪来测量的，该特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于测量在不同温度下的特性K值；所述毛细管包括侧管、主管和支管，所述侧管、主管和支管的上端持平，所述侧管与主管之间通过U形管连接。优选使用直径为I. 20mm的毛细管，其R的范围一般介于O. 11-0. 19之间，其中，该毛细管可以使用乌式毛细管粘度计中毛细管的结构。使用上述特性K值测试仪测量特性K值的使用方法如下首先取出特性K值测试仪，通过温控装置调节至特定温度，取出一油脂(不得少于7ml)沿洁净、干燥的侧管内壁注入毛细管中，其中毛细管垂直固定于特性K值测试仪中；然后将主管和支管各接一乳胶管，夹住支管的胶管，自侧管口处抽气，使油脂的液面缓缓升高至液面A上端，之后，先放开支管，再开放侧管，使油脂在侧管内自然下落，用秒表准确记录油脂自液面A下降至液面B处的流出时间。附图(图I-图16)中给出多次实验测得的标准油脂的特性K值随温度变化的数据，以及拟合曲线。其中，拟合是一种把现有数据透过数学方法来代入一条数式的表示方式。科学和工程问题可以通过诸如采样、实验等方法获得若干离散的数据，根据这些数据，我们往往希望得到一个连续的函数(也就是曲线)或者更加密集的离散方程与已知数据相吻合，这过程就叫做拟合。拟合曲线可以由多种方法获得，例如通过matlab拟合、通过origin拟合、通过手动推演出趋势方程并带入实验数据拟合等等，本发明采用excel来实现，先将实验数据中的温度值和特性K值生成直线散点图(特性K值随温度变化曲线图)，对比所有的标准油脂的特性K值随温度变化曲线图可发现，在温度[(TC，200C ]区间、[200C，500C ]区间以及[50°C，80°C ]区间具有明显的拐点，为了精确拟合曲线，将上述特性K值随温度变化曲线图分别根据上述温度区间拟合为不同的特性曲线，参看图I和图2，例如金龙鱼第二代食用调和油在正常(未加热时)的拟合曲线如下y=0. 102χ2-7· 480χ+181. I (O 彡 χ 彡 20)y=0. 036x2-4. 092x+138. 5 (20<x<50)y=0. 009x2-1. 621x+82. 42 (50 ^ x ^ 80)
金龙鱼第二代食用调和油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 138x2-9. 563x+221. 4(0 ^ x ^ 20)· y=0. 045x2-5. 002x+166. 0 (20〈x〈50) y=0. Ollx2-L 942x+96. 88(50 ^ x ^ 80)
金龙鱼第二代食用调和油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 177χ2-12· 09χ+273. 9 (O ^ χ ^ 20) y=0. 057χ2-6. 296χ+203· 8 (20〈χ〈50) y=0. 013χ2-2. 333χ+114. 7(50 ^ χ ^ 80)
又例如普通菜油在实验中发现，因不同品牌的普通菜油的实验数据大同小异，因此这里仅列出两个品牌的普通菜油的实验数据，参看图3-图6，普通菜油在正常(未加热时)的拟合曲线如下
y=0. 113χ2-7· 913χ+186. 9(0 ^ x ^ 20)y=0.039x2-4. 319x+143. 5(20<x<50)y=0. 009x2-1. 653x+83. 66 (50 ^ x ^ 80)
普通菜油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 140x2-9. 659x+222. 5(0 ^ x ^ 20) y=0. 046x2-5. 090x+167. 4 (20<x<50) y=0. Ollx2-L 925x+96. 16(50 ^ x ^ 80)
普通菜油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 177χ2-12· 09χ+273. 9 (O ^ x ^ 20) y=0. 057χ2-6. 296χ+203· 8 (20〈χ〈50) y=0. 013χ2-2. 333χ+114. 7(50 ^ χ ^ 80)
其中，y代表特性K值(y>0)，X代表温度值。步骤2 :使用同样的测量设备以及在同样的测量条件(温度、压力均相同)下，测定待测油脂的特性K值随温度变化的特性曲线；附图(图7和图8)中给出多次实验测得的地沟油的特性K值随温度变化的数据，及其拟合曲线；另外附图9-图16给出了多次实验测得的其他油脂的特性K值随温度变化的部分数据，及其拟合曲线。其拟合曲线的具体获得方法同步骤I。同样的，为了精确拟合曲线，将上述特性K值随温度变化曲线图分别根据[O0C，200C ]温度区间、[20°C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间划分开来，分别拟合为不同的特性曲线，例如地沟油在正常(未加热时)的拟合曲线如下y=-102. 7x+2149 (O ^ x ^ 20)y=0. 054x2-5. 884x+189. I (20〈x〈50)y=0. 012x2-2. 116x+103. 9(50 ^ x ^ 80)
地沟油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=-76. 55x+1677(0 ^ x ^ 20) y=0. 244χ2-19· llx+417. 7(20<x<50)
地沟油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下 y=-63. 28x+1439(0 ^ x ^ 20) y=0.382x2-29. 06x+595. 5(20<x<50)
其中，y代表特性K值(y>0)，X代表温度值。步骤3 :将步骤2测得待测油脂的特性曲线与标准油脂进行对比，来鉴别待测油脂的品质。根据上述不同的特性曲线，具体的对比方法可根据不同目的来选择。例如仅判断是否掺杂有地沟油，可根据地沟油的特性曲线在温度为20°C时作为一个拐点来判断测试温度在
范围内任一温度下的待测油脂的特性K值a是否大于300 s/ml，如果a > 300 s/ml，则可直接判断出该待测油脂为地沟油。其中，特性K值a是运动特性K值，流体的动力特性K值η与同温度下该流体的密度P的比值称为运动特性K值，它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。另外，根据大量的实验数据，得到如下特性1、相同食用油在不同温度条件下特性K值特性不同；2、不同食用油在相同温度下的特性K值特性不同；3、经过一次高温处理后，与未经高温处理的相同食用油在相同温度下的特性K值特性不同；4、经过二次高温处理后，与经过一次高温处理的相同食用油在相同温度下的特性K值特性不同。则，针对上述结果，步骤3可由以下方法来实现
方法I :由步骤2的油脂的特性K值随温度变化的特性曲线获得若干个温度值T下的特性K值gy (T)，其中，T分别在
、[20°C，50°C ]以及[50°C，80°C ]三个温度区间分别间隔选取 5 个，即 T e {0°C，5°C，10°C，15°C，20°C，26°C，32°C，38°C，44°C，5(rC，56°C，62°C，68°C，74°C，80°C};同时，由步骤I的油脂的特性K值随温度变化的特性曲线y获得该同一温度T下的特性K值y (T);对比同一温度T下两者的特性K值，如果所有温度下的特性K值均满足I gy⑴-y (T) I / y⑴彡O. I，则判断出特性曲线gy代表的待测油脂属于该特性曲线y代表的标准油脂。方法2 :根据斜率或者斜率的变化率，因不同油脂的特性曲线的斜率具有明显的区别，则可根据待测油脂的特性曲线的斜率与标准油脂的特性曲线的斜率或者斜率的变化率来判断，例如，由步骤I得到金龙鱼第二代食用调和油在正常(未加热时)的拟合曲线如下
y=0. 102χ2-7· 480χ+181. I (O 彡 χ 彡 20)y=0. 036x2-4. 092x+138. 5 (20<x<50)y=0. 009x2-1. 621x+82. 42 (50 ^ x ^ 80)
则其斜率太(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =0. 204x-7. 480 (O ^ x ^ 20)，则 y'的取值范围为[-7. 480，-3. 4]
Y' =0. 072x-4. 092(20<x<50)，则 y'的取值范围为[-2. 652，-O. 492]
Y' =0. 018X-1. 621(50 彡 X 彡 80)，则 y'的取值范围为[-0. 721，-O. 181]斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导)y" =0. 204(0 ^ X ^ 20)y" =0. 072(20<x<50)y" =0. 018(50 ^ X ^ 80)
金龙鱼第二代食用调和油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 138x2-9. 563x+221. 4(0 ^ x ^ 20)y=0. 045x2-5. 002x+166. 0 (20〈x〈50)y=0. Ollx2-L 942x+96. 88(50 ^ x ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =0. 276χ-9· 563(0 彡 X 彡 20)，则 y'的取值范围为[-9. 563，-4. 043]j' =0. 090x-5. 002(20<x<50)，则 y'的取值范围为[-3. 202，-O. 502]
Y' =0. 022X-1. 942(50 ^ x ^ 80)，则 y'的取值范围为[-0. 842，-O. 182]斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导)y" =0. 276(0 ^ X ^ 20)y" =0. 090(20<x<50)y" =0. 022(50 ^ x ^ 80)
金龙鱼第二代食用调和油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下y=0. 177χ2-12· 09χ+273. 9 (O ^ χ ^ 20)y=0. 057χ2-6. 296χ+203· 8 (20〈χ〈50)y=0. 013χ2-2. 333χ+114. 7(50 ^ χ ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
I' =0. 254Χ-12. 09(0 彡 X 彡 20)，则 y'的取值范围为[-12. 09，-7. 01]
Y' =0. 114χ-6· 296(20〈x〈50)，则 y'的取值范围为[-4. 016，-O. 596]
Y' =0. 026x-2. 333(50 ^ x ^ 80)，则 y'的取值范围为[-1. 033，-O. 253]斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导)y" =0. 254(0 ^ X ^ 20)y" =0. 114(20〈x〈50)y" =0. 026(50 ^ x ^ 80)
又例如，普通菜油在正常(未加热时)的拟合曲线如下y=0. 113χ2-7· 913χ+186. 9(0 ^ x ^ 20)y=0.039x2-4. 319x+143. 5(20<x<50)y=0. 009x2-1. 653x+83. 66 (50 ^ x ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =0. 226x-7. 913(0 彡 X 彡 20)，则 y'的取值范围为[-7. 913，-3. 393]γ' =0. 078X-4. 319(20<x<50)，则 y'的取值范围为[_2· 759，_0· 410] γ' =0. 018χ-1· 653(50 彡 X 彡 80)，则 y'的取值范围为[-0. 753，-O. 213] 斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导)
y" =0. 226(0 ^ X ^ 20)y" =0. 078(20<x<50)y" =0. 018(50 ^ X ^ 80)
普通菜油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 140x2-9. 659x+222. 5(0 ^ x ^ 20) y=0. 046x2-5. 090x+167. 4 (20<x<50) y=0. Ollx2-L 925x+96. 16(50 ^ x ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导) y' =0. 280x-9. 659 (O ^ x ^ 20) γ' =0. 092χ-5· 090(20〈x〈50) y' =0. 022x-l. 925(50 ^ x ^ 80)
斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导)
y" =0. 280(0 ^ X ^ 20)y" =0. 092(20<x<50)y" =0. 022(50 ^ x ^ 80)
普通菜油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下 y=0. 177χ2-12· 09χ+273. 9 (O ^ x ^ 20) y=0. 057χ2-6. 296χ+203· 8 (20〈χ〈50) y=0. 013χ2-2. 333χ+114. 7(50 ^ χ ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =0. 254χ-12. 09(O 彡 X 彡 20)
Y' =0. 114χ-6· 296(20〈χ〈50)y' =0. 026x-2. 333(50 ^ x ^ 80)
斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导) y" =0. 254(0 ^ X ^ 20) y" =0. 114(20〈x〈50) y" =0. 026(50 ^ x ^ 80)
其中，y代表特性K值(y>0)，X代表温度值。由步骤2得到地沟油在正常(未加热时)的拟合曲线如下 y=-102. 7x+2149 (O ^ x ^ 20) y=0. 054x2-5. 884x+189. I (20〈x〈50) y=0. 012x2-2. 116x+103. 9(50 ^ x ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =-102. 7(0 ^ X ^ 20)
Y' =0. 108χ-5· 884(20〈x〈50)y' =0. 024x-2. 116(50 ^ x ^ 80)斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导) y" =O (O ^ X ^ 20) y" =0. 108(20〈x〈50) y" =0. 024(50 ^ x ^ 80)
地沟油在经过一次高温加热后的拟合曲线如下 y=-76. 55x+1677(0 ^ x ^ 20) y=0. 244χ2-19· llx+417. 7(20<x<50)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =-76. 55(0 ^ X ^ 20) Y' =0. 488X-19. ll(20〈x〈50)
斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导) y" =0(0 彡 X 彡 20) y" =0. 488(20<x<50)
地沟油在经过二次高温加热后的拟合曲线如下 y=-63. 28x+1439(0 ^ x ^ 20) y=0.382x2-29. 06x+595. 5(20<x<50)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导)
Y' =-63. 28 (O 彡 X 彡 20)
Y' =0. 764χ-29· 06(20〈x〈50)
斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导) y" =0(0 彡 X 彡 20) y" =0. 764(20〈x〈50)。若此时测得待测油脂特性曲线如下 gy=0. 178x2-12. 09x+273. 9 (O ^ x ^ 20) gy=0.059x2-6. 296x+203. 8(20〈x〈50) gy=0. 014x2-2. 333x+114. 7(50 ^ x ^ 80)
斜率I'(即对上述拟合曲线的函数进行求导) gy' =0. 256x-12. 09 (O 彡 x 彡 20) gy' =0. 118x-6. 296(20〈x〈50) gy' =0. 028x-2. 333 (50 ^ x ^ 80)
斜率的变化率y"(即对上述斜率的函数进行求导) gy" =0. 256(0 ^ X ^ 20) gy" =0. 118(20〈x〈50) gy" =0. 028(50 ^ x ^ 80)
贝U，通过对比斜率，找到符合I沿,- I' I /太彡O. I的对比曲线，因斜率为一关于X的函数，可任意选取X值代入分别比较，例如X在
、[20, 50]以及[50，80]三个值域内分别间隔选取5个，或者X在
区域内间隔I选取，分别求其gy'和I'值，并计算I gy' - I' I / 1' < O. I是否满足。上述X的选取越多越好,可用计算机来实现计算。另外，上述I gy' - y' I / y'的计算也可以通过近似计算的方法，通过计算y'在X e [O，20]、[20，50]以及[50，80]的值是否在y'的最大值和太的最小值之间来实现，上述计算过程为高等数学的范畴，本领域的技术人员可查阅相关资料来获得，这里不再赘述。或者，通过对比斜率的变化率，找到符合I gy" - y" I / y"彡O. I的y"对应的标准油脂为普通菜油在二次高温下的特性曲线，则该待测油脂为二次高温后的普通菜油。本发明利用测量在不同温度条件下的油品的特性K值特性，即可辨别油品的种类及优劣。不同的食用油产品，由于其原材料不同以及加工方式不同，导致其在相同的温度条件下，特性K值特性不同，但均有固定特有的特性K值变化曲线，测量出其温度特性曲线即可辨别油品是否纯正，是否为假冒伪劣产品。由于食用油经过高温加热后，其分子间的作用力会发生改变，从而导致特性K值特性发生改变，再经过一次高温后，其分子间的作用力还会发生改变，特性K值特性也会发生再次的变化，利用测量同种油品的相同温度下的特性K值特性，即可判别出食用油是否经过高温加热，还可以计算出经过几次高温加热。纯正的油品在不同的温度条件下，其特性K值特性会呈现出一条平滑的曲线，然而某些油品，因为混
杂着其他不明的添加物，在低于30°c的情况下，便开始出现不明的油脂颗粒甚至凝固，无法精确测量其特性K值特性，而在大于30°C的条件下，会恢复正常并且也呈现出平滑的曲线，且特性K值高于未经过高温的油品特性K值。利用此特点，可将油品置于20°C的环境下，重复测量其特性K值，若出现数据无法测量或数据剧烈波动情况，即可断定油品为劣质杂油，既俗称地沟油。上述步骤I中的每一种标准油脂的特性K值随温度变化的特性曲线，可通过多次实验方法来确定，确定特定曲线后，即可作为基准数据来使用，而不需要每次检测时重复检测。上述特定曲线存储至数据库中，随着测试的次数的增加，可对数据库内的基准数据进行扩充，从而使得对比待测油脂越来越高效。所述处理器处理以下过程根据待测特性曲线g计算温度在[(TC，200C ]范围内的任一温度下的特性K值a，如果a > 300s/ml，则直接判断出该待测油脂为地沟油。另外，所述处理器还处理以下过程
将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，f= flx, X e [O, 20],f= f2x, X e [20, 50],f= f3x, X e [50, 80];
将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]；
由待测特性曲线g计算获得若干个温度T下的特性K值g (T)、由标准特性曲线f计算获得上述若干个温度T下的特性K值f (T)；
对比同一温度T下特性K值g (T)和特性K值f (T)，如果满足
I g⑴-f(T) I / f(T)彡0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
所述处理器还处理以下过程将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，
f= flx, X e [O, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80];
将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]；
根据标准特性曲线f计算得到相应的斜率f,和根据待测特性曲线g计算得到相应的 斜率 g';
对比标准特性曲线f的斜率f'和待测特性曲线g的斜率g,，如果满足I g, - f,
I IV <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。所述处理器还处理以下过程将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，
f= flx, X e [O, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80];
将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]；
根据标准特性曲线f计算得到相应的斜率的变化率f "和根据待测特性曲线g计算得到相应的斜率的变化率g"；
对比标准特性曲线f的斜率的变化率f"和待测特性曲线g的斜率的变化率g"，如果满足I g" - f" I /f" <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。使用上述检测方法的食用油脂品质检测系统，包括检测标准油脂和待测油脂的特性曲线的特性K值测试仪、储存标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f及待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g数据信息的存储设备、对待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比的处理器、以及将比对结果显示出来的显示设备，所述特性K值测试仪的数据输出端电连接于处理器的数据输入端，所述存储设备的输入输出端电连接于处理器的输入输出端，所述显示设备的输入端电连接于处理器的输出端；所述特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于测量在不同温度下的特性K值。所述毛细管包括侧管、主管和支管，所述侧管、主管和支管的上端持平，所述侧管与主管之间通过U形管连接。所述处理器处理上述步骤I、步骤2和步骤3的所有过程。该食用油脂品质检测系统的硬件设备具体描述如下其包括主体箱、电器控制箱、位于主体箱内的油桶，以及设置于电器控制箱内的控制器和温控装置、设置于油桶内的毛细管、设置于主体箱的显示装置、输入装置、打印装置和自动清洗装置。其中毛细管、温控装置和控制器组成特性K值测试仪。毛细管的输出端连接至控制器的输入端，温控装置的输入输出端连接于控制器的输入输出端。显示装置的输入端连接于控制器的输出端，输入装置的输出端连接于控制器的输入端。打印装置的输入端连接于控制器的输出端。自动清洗装置至少包括放置清洗液的清洗槽、排出液体的排液槽以及控制自动清洗的压力控制器，所述压力控制器的控制端连接于控制器的控制端。设置于电器控制箱内的温控装置保证了每次测试的环境参数保持一致，从而使得该检测结果具有可重复性。本发明的方法具有可重复性、精确度高，通过温控装置对待测油脂的温度控制，将 每次测试条件保持一致，使得每次的测试结果一致，且精确度高。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种食用油脂品质检测方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I:通过实验方法 确定每一种标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f，并存储至数据库；其中，特性K值的计算公式如下K=R Δ t，其单位是s/ml ；R为毛细管系数，其单位是Ι/ml ；Δ t=t2-tl，是注入毛细管的油脂从高位的液面A流至低位的液面B所用的时间，其中流经液面A的时刻为tl，流经液面B的时刻为t2 ;所述特性K值是通过特性K值测试仪来测量的，该特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于通过油脂从液面A至液面B的流动来测量特性K值；所述毛细管包括侧管、主管和支管，所述侧管、主管和支管的上端持平，所述侧管与主管之间通过U形管连接； 步骤2 :在同样的测试条件下，测定待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g ; 步骤3 :将待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比，来鉴别待测油脂的品质。
2.根据权利要求I所述的一种食用油脂品质检测方法，其特征在于所述步骤3具体包括，根据待测特性曲线g，计算温度在
范围内的任一温度下的特性K值a，如果a > 300 s/ml，则直接判断出该待测油脂为地沟油。
3.根据权利要求I所述的一种食用油脂品质检测方法，其特征在于所述步骤3具体包括 步骤31a:将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C ,500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为fix> f2x和匕，即 f= flx, X e [O, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为glx、g2x和g3x，即g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 步骤31b 由待测特性曲线g计算获得若干个温度T下的特性K值g(T)，同时，由标准特性曲线f计算获得上述若干个温度T下的特性K值f (T);其中，T e
； 步骤31c :对比同一温度T下特性K值g(T)和特性K值f (T)，如果满足 I g⑴-f(T) I / f(T)彡0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
4.根据权利要求I所述的一种食用油脂品质检测方法，其特征在于所述步骤3具体包括 步骤32a 将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C ,500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为fix> f2x和匕，即f= flx, X e [ο, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为glx、g2x和g3x，即g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 步骤32b :根据标准特性曲线f，计算得到相应的斜率 f' = flx' ,X e [O, 20], ' = 2χ'，X e [20，50], f' = f3x'，X e [50, 80]; 同时，根据待测特性曲线g，计算得到相应的斜率 g' = glx'，X e [O, 20], g' = g2x/，X e [20，50], g' = g3x/，X e [50，80]; 步骤32c:对比标准特性曲线f的斜率f'和待测特性曲线g的斜率g'，如果满足Ig' - f' I /f, <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
5.根据权利要求I所述的一种食用油脂品质检测方法，其特征在于所述步骤3具体包括 步骤33a:将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[200C ,500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为flx>f2x和匕，即 f= flx, X e [O, 20], f= f2x, X e [20, 50], f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，记为glx、g2x和g3x，即g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 步骤33b :根据标准特性曲线f，计算得到相应的斜率的变化率 f" = flx" ,X e [O, 20], " = f2x"，X e [20，50], " = f3x"，X e [50, 80]; 同时，根据待测特性曲线g，计算得到相应的斜率的变化率 g" = glx"，X e [O, 20], g" = g2x"，X e [20，50],g" = g3x" , X e [50，80]; 步骤33c :对比标准特性曲线f的斜率的变化率和待测特性曲线g的斜率的变化率，如果满足I g" - f" I /f" <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
6.一种食用油脂品质检测系统，其特征在于包括检测标准油脂和待测油脂的特性曲线的特性K值测试仪、储存标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f及待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g数据信息的存储设备、对待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比的处理器、以及将比对结果显示出来的显示设备，所述特性K值测试仪的数据输出端电连接于处理器的数据输入端，所述存储设备的输入输出端电连接于处理器的输入输出端，所述显示设备的输入端电连接于处理器的输出端；所述特性K值测试仪至少包括毛细管、温控装置和控制器，所述毛细管的数据输出端电连接于控制器的数据输入端，所述温控装置的控制端电连接于控制器的控制端，所述控制器用于改变温控装置的温度，所述毛细管用于测量在不同温度下的特性K值；所述毛细管包括侧管、主管和支管，所述侧管、主管和支管的上端持平，所述侧管与主管之间通过U形管连接。
7.根据权利要求6所述的一种食用油脂品质检测系统，其特征在于所述处理器处理以下过程根据待测特性曲线g计算温度在
范围内的任一温度下的特性K值a，如果a > 300 s/ml，则直接判断出该待测油脂为地沟油。
8.根据权利要求6所述的一种食用油脂品质检测系统，其特征在于所述处理器处理以下过程 将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，f= flx, X e [O, 20],f= f2x, X e [20, 50],f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 由待测特性曲线g计算获得若干个温度T下的特性K值g (T)、由标准特性曲线f计算获得上述若干个温度T下的特性K值f (T)； 对比同一温度T下特性K值g (T)和特性K值f (T)，如果满足 Ig⑴-f(T) I / f(T)彡0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
9.根据权利要求6所述的一种食用油脂品质检测系统，其特征在于所述处理器处理以下过程 将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，f= flx, X e [O, 20],f= f2x, X e [20, 50],f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 根据标准特性曲线f计算得到相应的斜率f,和根据待测特性曲线g计算得到相应的斜率 g'; 对比标准特性曲线f的斜率f'和待测特性曲线g的斜率g,，如果满足I g, - f,IIV <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
10.根据权利要求6所述的一种食用油脂品质检测系统，其特征在于所述处理器处理以下过程 将标准特性曲线f根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，500C ]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中，f= flx, X e [O, 20],f= f2x, X e [20, 50],f= f3x, X e [50, 80]; 将待测特性曲线g根据不同的温度区间
温度区间、[20°C，50°C]温度区间以及[50°C，80°C ]温度区间分别拟合为不同的特性曲线，其中g= glx, X e [O, 20],g= g2x, X e [20, 50],g= g3x，X e [50, 80]； 根据标准特性曲线f计算得到相应的斜率的变化率f "和根据待测特性曲线g计算得到相应的斜率的变化率g"； 对比标准特性曲线f的斜率的变化率f"和待测特性曲线g的斜率的变化率g"，如果满足I g" - f" I /f" <0.1，则判断出待测特性曲线g代表的待测油脂属于该标准特性曲线f代表的标准油脂。
全文摘要
本发明属于食用油脂检测技术领域。本发明的一种食用油脂品质检测方法，包括以下步骤步骤1通过实验方法确定每一种标准油脂的特性K值随温度变化的标准特性曲线f，并存储至数据库；其中，特性K值的计算公式如下K=R△t，R为毛细管系数，△t=t2-t1，是注入毛细管的油脂从高位的液面A流至低位的液面B所用的时间；步骤2测定待测油脂的特性K值随温度变化的待测特性曲线g；步骤3将待测特性曲线g与标准特性曲线f进行对比，来鉴别待测油脂的品质。本发明应用于食用油脂的品质检测。
文档编号G01N11/04GK102890041SQ20121040599
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者林志华 申请人:林志华