一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)的方法
【專利摘要】一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)的方法，涉及一種豬肉新鮮度檢測(cè)方法，尤其是一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度的快速無損檢測(cè)方法。該方法通過豬肉氣味采集和數(shù)學(xué)模型判別其新鮮度。這種分析方法利用事先建立好的知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，能夠更加快速的得出豬肉新鮮程度，輔助或代替專業(yè)檢測(cè)人員，排除人為主觀因素，更加準(zhǔn)確的對(duì)豬肉新鮮度進(jìn)行評(píng)判。
【專利說明】一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種豬肉新鮮度檢測(cè)方法，尤其是一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度的快速無損檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)豬肉生產(chǎn)大國(guó)，隨著人們生活水平的不斷提高，豬肉的消費(fèi)量在逐年增加。同時(shí)消費(fèi)者對(duì)于豬肉的關(guān)注已經(jīng)不再停留在數(shù)量上，而更關(guān)注其質(zhì)量。但是，目前我國(guó)豬肉市場(chǎng)尚不規(guī)范，各種質(zhì)量安全問題時(shí)有發(fā)生，對(duì)消費(fèi)者的健康造成了不利影響。為了確保消費(fèi)者的飲食安全，對(duì)豬肉新鮮度進(jìn)行科學(xué)衛(wèi)生的檢測(cè)已經(jīng)越來越受到國(guó)家及廣大民眾的重視。
[0003]從肉類的化學(xué)分析角度來看，其風(fēng)味化合物表現(xiàn)出香氣方面的揮發(fā)性化合物有脂類氧化產(chǎn)物、羰基化合物、含氮產(chǎn)物、胺、氨、硫醇類、含硫產(chǎn)物、硫化有機(jī)物、硫化物等。當(dāng)肉由于各種微生物的污染和作用而引起了腐敗現(xiàn)象或者由于自身酶的分解作用引起酸臭性發(fā)酵，放出硫化氫和其他揮發(fā)性物質(zhì)。
[0004]揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的含量就是國(guó)家食品法規(guī)規(guī)定的檢測(cè)肉類新鮮度的重要指標(biāo)之一，它是動(dòng)物性食品因酶和細(xì)菌的作用，在腐敗過程中，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氮以及胺類等堿性含氮物質(zhì)。TVB-N與肉類新鮮度有密切的關(guān)系，有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可依。肉類的感官指標(biāo)與肉類新鮮度有密切關(guān)系。感官指標(biāo)，確切的說是氣味，主要是由氨氣(NH3)、硫化氫(H2S), VOC (有機(jī)揮發(fā)物)等氣味的釋放程度決定的，可以知道氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)以及VOC (有機(jī)揮發(fā)物)的釋放程度就和TVB-N之間存在著一定映射關(guān)系，只要求出這個(gè)映射關(guān)系，那么就可以從一組氨氣(NH3)、硫化氫(H2S), VOC (有機(jī)揮發(fā)物)的值求出TVB-N值，這樣就得出了肉類的新鮮度。
[0005]目前，根據(jù)國(guó)家所規(guī)定的感官標(biāo)準(zhǔn)對(duì)豬肉進(jìn)行新鮮度評(píng)判的方法大多為傳統(tǒng)的TVB-N值測(cè)定法，而傳統(tǒng)的TVB-N值測(cè)定法需要耗時(shí)數(shù)十分鐘才能完成測(cè)定，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，并且由于時(shí)間延長(zhǎng)，人工操作誤差等因素，所檢測(cè)出的豬肉新鮮程度的精確度也會(huì)隨之降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是改善傳統(tǒng)的TVB-N值測(cè)定法，提出一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)方法，該方法能夠縮短檢測(cè)時(shí)間，并排除人為主觀因素，客觀判斷豬肉的新鮮度。
[0007]本發(fā)明的一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)方法，包括了豬肉氣味采集和數(shù)學(xué)模型判別兩個(gè)步驟，其特征在于具體的檢測(cè)包括以下步驟:
(I)取樣
豬肉樣品取A，B, C三份，在同一時(shí)間點(diǎn)，同一氣候環(huán)境下對(duì)三個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)并采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息；
(2)建立知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)
知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)由分析數(shù)據(jù)庫(kù)和專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)綜合形成，該兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)需要在同一時(shí)間點(diǎn)，同一氣候環(huán)境下，對(duì)豬肉樣品分別進(jìn)行檢測(cè)，其中，
化學(xué)成分分析報(bào)告形成分析數(shù)據(jù)庫(kù)，以GB/T5009.44-2003半微量定氮法測(cè)定豬肉樣品A中揮發(fā)性鹽基氮的含量；
由專業(yè)人員品評(píng)報(bào)告形成專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)，由專業(yè)人員通過感官，包括嗅覺、觸覺和視覺品評(píng)豬肉樣品B，確定新鮮、次新鮮和腐敗級(jí)別報(bào)告形成專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)；
(3)采集數(shù)據(jù)
對(duì)被測(cè)豬肉樣品C氣味進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，豬肉氣味采集通過氣敏陣列傳感器采集，該部分采集裝置包括氣敏傳感器陣列部分、信號(hào)調(diào)理部分和數(shù)據(jù)采集部分；使用氣敏傳感器對(duì)氣體氣味濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，氣敏傳感器為電化學(xué)傳感器，通過與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來工作；
所述的氣敏傳感器具體工作方式為:豬肉氣味濃度采集通過氣敏陣列傳感器采集，氣敏傳感器將氣味濃度轉(zhuǎn)換為電流輸出，輸出電流通過信號(hào)調(diào)理過濾干擾脈沖信號(hào)后，傳入事先設(shè)定好采集頻率(IOHz)的A/D數(shù)據(jù)采集模塊，計(jì)算機(jī)通過A/D數(shù)據(jù)采集模塊記錄氣敏傳感器組氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)和VOC傳感器10分鐘內(nèi)的電流值采樣，并存放于數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)字化的電流值數(shù)據(jù)就是樣品C的氣味濃度數(shù)據(jù)的特征值；
(4)建立數(shù)據(jù)模型
將采集的硫化氫氣、氨氣以及VOC(有機(jī)揮發(fā)物)的特征值與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)特征值數(shù)據(jù)和知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)和回歸分析，建立擬合回歸方程的數(shù)據(jù)模型；
(5)檢測(cè)
對(duì)需要檢測(cè)的豬肉樣品的硫化氫氣、氨氣以及VOC (有機(jī)揮發(fā)物)的值進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用已建立的數(shù)據(jù)模型，計(jì)算出揮發(fā)性鹽基氮的含量，從而檢測(cè)出豬肉樣品的新鮮度。
[0008]根據(jù)擬合得到的回歸方程分析可知，在豬肉的新鮮、次新鮮和腐敗各等級(jí)中，揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的值與硫化氫氣、氨氣以及VOC (有機(jī)揮發(fā)物)的特征值，均具有近似直線回歸關(guān)系，因此，可以根據(jù)通過測(cè)定豬肉的相關(guān)氣體揮發(fā)濃度的電流值，利用近似直線回歸關(guān)系，便可計(jì)算出揮發(fā)性鹽基氮的含量，從而快速得出相應(yīng)的豬肉新鮮度。
[0009]本發(fā)明基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)的方法，采集了硫化氫氣、氨氣以及VOC (有機(jī)揮發(fā)物)與豬肉新鮮度有密切關(guān)系的氣體，然后將其形成數(shù)據(jù)模型，并與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比照，依分析數(shù)據(jù)庫(kù)得出三種檢測(cè)氣體的值，按專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)作出做出豬肉新鮮度的判別。這種分析方法利用事先建立好的知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，能夠更加快速的得出豬肉新鮮程度，輔助或代替專業(yè)檢測(cè)人員，排除人為主觀因素，更加準(zhǔn)確的對(duì)豬肉新鮮度進(jìn)行評(píng)判。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)的方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
(I)新鮮豬肉的取樣
依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 9695.19 - 2009《肉與肉制品取樣方法》取樣，選取豬肉中具有代表性的背最長(zhǎng)肌作為豬肉樣品。
[0012](2)室溫20°C _25°C，濕度30%_50%之間，先開啟氣敏傳感器，開啟數(shù)據(jù)處理PC中LabVIEff SignalExpress 2009 軟件。
[0013](3 )然后將待測(cè)物放入樣品皿，樣品釋放揮發(fā)性化合物，氣敏傳感器陣列感知揮發(fā)性化合物，并將揮發(fā)性化合物的濃度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理板處理然后被A/D數(shù)據(jù)采集板送至數(shù)據(jù)處理PC。
[0014](4)待電流值平穩(wěn)時(shí),使用LabVIEW SignalExpress 2009開始記錄特征值，即數(shù)字化后的電流值，軟件記錄開始后10分鐘，關(guān)閉軟件，并將特征值寫入數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。
[0015](5)運(yùn)行豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)判別程序，程序?qū)⑻卣髦祻臄?shù)據(jù)庫(kù)中讀取出來，利用建立的知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與氣味濃度的直線回歸的映射關(guān)系，并在此映射關(guān)系上做出豬肉新鮮度的判別，確定新鮮、次新鮮和腐敗等級(jí)別。
【權(quán)利要求】
1.一種基于氣敏傳感器技術(shù)的豬肉新鮮度快速無損檢測(cè)方法，包括了豬肉氣味采集和數(shù)學(xué)模型判別兩個(gè)步驟，其特征在于具體的檢測(cè)包括以下步驟: (1)取樣 豬肉樣品取A，B, C三份，在同一時(shí)間點(diǎn)，同一氣候環(huán)境下對(duì)三個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)并采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息； (2)建立知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)由分析數(shù)據(jù)庫(kù)和專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)綜合形成，該兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)需要在同一時(shí)間點(diǎn)，同一氣候環(huán)境下，對(duì)豬肉樣品分別進(jìn)行檢測(cè)，其中， 化學(xué)成分分析報(bào)告形成分析數(shù)據(jù)庫(kù)，以GB/T5009.44-2003半微量定氮法測(cè)定豬肉樣品A中揮發(fā)性鹽基氮的含量； 由專業(yè)人員品評(píng)報(bào)告形成專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)，由專業(yè)人員通過感官，包括嗅覺、觸覺和視覺品評(píng)豬肉樣品B，確定新鮮、次新鮮和腐敗級(jí)別報(bào)告形成專家品評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)； (3)采集數(shù)據(jù) 對(duì)被測(cè)豬肉樣品C氣味進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，豬肉氣味采集通過氣敏陣列傳感器采集，該部分采集裝置包括氣敏傳感器陣列部分、信號(hào)調(diào)理部分和數(shù)據(jù)采集部分；使用氣敏傳感器對(duì)氣體氣味濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，氣敏傳感器為電化學(xué)傳感器，通過與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來工作； 所述的氣敏傳感器具體工作方式為:豬肉氣味濃度采集通過氣敏陣列傳感器采集，氣敏傳感器將氣味濃度轉(zhuǎn)換為電流輸出，輸出電流通過信號(hào)調(diào)理過濾干擾脈沖信號(hào)后，傳入事先設(shè)定好采集頻率(IOHz)的A/D數(shù)據(jù)采集模塊，計(jì)算機(jī)通過A/D數(shù)據(jù)采集模塊記錄氣敏傳感器組氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)和VOC傳感器10分鐘內(nèi)的電流值采樣，并存放于數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)字化的電流值數(shù)據(jù)就是樣品C的氣味濃度數(shù)據(jù)的特征值； (4)建立數(shù)據(jù)模型 將采集的硫化氫氣、氨氣以及VOC(有機(jī)揮發(fā)物)的特征值與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)特征值數(shù)據(jù)和知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)和回歸分析，建立擬合回歸方程的數(shù)據(jù)模型； (5)檢測(cè) 對(duì)需要檢測(cè)的豬肉樣品的硫化氫氣、氨氣以及VOC (有機(jī)揮發(fā)物)的值進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用已建立的數(shù)據(jù)模型，計(jì)算出揮發(fā)性鹽基氮的含量，從而檢測(cè)出豬肉樣品的新鮮度。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK103983676SQ201410243649
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】曹志勇, 張曦, 李鵬 申請(qǐng)人:云南神農(nóng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司, 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)