本文对液态混合物检测方法及系统的理论和应用基础进行了研究。将实验测量与量子计算相结合,研究了合成食品色素荧光光谱机理和合成食品色素溶液荧光偏振特性;将荧光光谱技术与多变量统计分析算法相结合,研究了合成食品色素混合溶液中各组分的测定方法以及市售饮料的检测方法。主要研究工作为:1.应用GUASSIAN软件及密度泛函理论,结合量子化学计算方法,对合成食品色素胭脂红和新红的分子空间结构模型进行了参数优化,计算得到了它们的振动情况、前线分子轨道能量和荧光发射光谱,得到两种色素荧光峰值波长计算值与实验值的相对误差分别为3.8%和0.78%。并且,对常被非法添加于食品的工业色素苏丹红I~III也用类似的方法进行了量子计算,计算结果与实验结果吻合。2.实验测定了11种目前国家允许添加的合成食品色素溶液的荧光偏振光谱。重点分析了新红和赤藓红分子在激发态寿命期间的偶极矩变化,得到两者相应发射偶极矩的平均角位移分别为3.91°和9.25°,从而推断得到新红和赤藓红分子的空间结构。由此,建立了一种基于荧光偏振特性分析合成食品色素分子空间结构的方法。3.分别测定了11种合成食品色素的三维常规和三维同步荧光光谱,提取了荧光特征参数,在此基础上研究了色素的检测方法。应用二阶校正算法对诱惑红与日落黄和亮蓝混合溶液的三维光谱数据进行了计算分析,得到各色素浓度,平均相对误差在3.0%以内。对苋菜红和亮蓝混合溶液计算得到色素浓度的平均相对误差为11%。进一步,应用同步光谱数据进行了相同算法的计算分析,得到苋菜红色素浓度的平均相对误差为4.0%,表明,同步光谱能有效解决光谱重叠问题,在检测中更有优势。由此,建立了荧光光谱结合二阶校正算法的色素检测方法,实现了对混合色素溶液中各组分的定性和定量测定。4.基于同步荧光光谱,应用平行因子算法,测定了市售鸡尾酒中苋菜红的浓度,平均相对误差为4.0%;基于导数荧光光谱,应用主成分分析方法,对市售苹果汁饮料进行了分类鉴别,正确率达到100%;对中成药六味地黄丸进行了质量鉴别,得到有意义的结果。由此表明,荧光光谱技术结合多变量统计分析算法,可以实现液态混合物的有效检测。本文的研究结果为荧光光谱技术应用于液态混合物的检测提供了技术支持,也可为复杂液态混合物检测方法的研究提供参考。