阻抗检测技术随着集成电路、快速成型和计算机等技术的快速发展,其具有快速、便携和低成本等特点,并在农产品、医学、工业等领域已具有广泛应用。由于市场上不同种类的食用植物油价格差异很大,部分不法生产经营者在茶油中掺入廉价食用油引发降低产品质量的价格战,造成性质恶劣的侵权事件发生。而与国外相比,国内由于起步时间、研究基础和试验条件等因素的影响,阻抗检测技术在油类检测方面大多仍停留在试验设备阶段,特别在油类阻抗检测商品化方面与国外仍有较大差距,相关报道也比较少。针对上述问题,本文设计一种阻抗快速检测分析平台,分别从检测池和传感器结构设计、阻抗数据采集和试验控制参数优化等方面展开,以混合不同比例廉价食用油的茶油作为研究对象,采用优化的阻抗检测分析平台试验。通过阻抗检测技术测定茶油掺入廉价食用油的电学特性参数,建立阻抗与脂肪酸含量的数学模型,并采用模式识别算法对茶油样本鉴别分析,以验证阻抗检测分析平台的可行性与稳定性。本研究的主要结论如下:1)研制阻抗检测分析平台的硬件与软件。阻抗检测原理选取自动平衡电桥法,确定叉指电极结构设计参数如下:叉指数目、叉指长度、叉指宽度和叉指间距分别为20、5 mm、0.20 mm和0.16 mm;检测模块的控制终端为计算机,通过C51单片机编写程序控制AD5933阻抗测量芯片,两者采用IIC通讯协议;程序采用模块化的编程思想,软件设计的功能模块有平台参数设置、数据采集和存储等。2)仿真分析和优选阻抗检测分析平台的控制参数。采用COMSOL软件模拟探究试验各参数,包括激励电压、扫频范围和样本检测量等。激励电压、扫描频率范围和样本检测量分别优选为2 V、3000 Hz～10000 Hz和100 μL。3)试验分析阻抗检测分析平台的控制参数。当激励电压为2 V时,检测阻抗的变异系数最小(0.333);不同扫描频率时,检测阻抗的变异系数范围为0.008～0.193,且频段5000 Hz～10000 Hz的相应值最大;不同样本检测量的检测结果整体趋势呈现一致性,频段3000 Hz～6000 Hz的阻抗响应值的变化范围大于频段6000 Hz～10000 Hz的对应值;配对t检验结果显示检测量100 μL的配对组p值较大,范围在3.49e-11～3.61e-11。4)研究阻抗检测分析平台的茶油掺伪试验的鉴别性能。油酸对茶油混合样本的阻抗曲线存在差异性,表明油酸对茶油的阻抗信息贡献率较大,其构建的建模集和验证集的识别率达到86.67%以上;而亚油酸茶油混合样本的识别率达到80.00%以上;菜籽油混合样本构建的建模集与验证集的总体分类准确率依次为97.22%、96.67%,且SG平滑和连续投影法联合BP人工神经网络(SG-SPA-BPANN)建模效果最优,可优选为茶油掺伪快速鉴别模型。