CN103245617A - 一种肉类食品新鲜度便携检测装置 - Google Patents

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邹小波
李昕
石吉勇
赵杰文
黄晓玮
朱瑶迪
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Abstract

本发明公开了一种肉类食品新鲜度便携检测装置，将光源模块安装于微型智能相机镜头的前端，由若干个LED光源和空心圆柱形光源室组成；空心圆柱形光源室的直径大于微型智能相机镜头的直径；除了光源模块与镜头相连接区域和光源模块与气体传感器模块相连接区域由透光材料制成外，空心圆柱形光源室的其它区域均由不透光材料制成；LED光源与空心圆柱形光源室的内壁成一定夹角并安装于空心圆柱形光源室的内部，调节LED光源与空心圆柱形光源室内壁之间夹角的大小使得LED光源发出的光汇聚于气体传感器模块的气体传感器阵列上。本发明简化了装置，检测装置移动方便，同时降低检测***成本，可广泛应用于肉类食品新鲜度的快速实时检测。

Description

一种肉类食品新鲜度便携检测装置
技术领域： 
本发明属于肉类新鲜度检测领域，具体涉及一种肉类食品新鲜度便携检测装置。
背景技术： 
中国是肉类食品生产和消费大国，肉类食品从屠宰到餐桌往往要经历冷冻、冷藏等多种贮藏方式，贮藏过程中肉类食品新鲜度的检测一直是人们关注的焦点。研究表明腐败菌是引起肉类食品新鲜度下降的重要原因。腐败菌在生长、繁殖过程中不断消耗肉类食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养物质，并释放出硫化物、胺类等挥发性气体。不同新鲜度等级的肉类食品往往释放出特征性挥发性气体，比如日常生活中，人可以用鼻子嗅闻食品散发出的气味，大致判断食品的新鲜度。利用这一特点，学者提出了基于气相色谱-质谱联用（GC/MS）的肉类食品新鲜度检测方法，通过分析肉类食品挥发性气味成分的变化来鉴别肉类食品新鲜度等级。虽然GC/MS的检测结果准确，但是对仪器设备和操作人员的要求很高，检测过程耗时费力，不能适应肉类食品新鲜度的大规模在线检测。
可视化气体传感器技术是近年来出现的一种气体快速检测新方法，它利用气体传感器中气敏材料与待测气体反应前后颜色发生明显变化的特性，对待测气体进行定性和定量分析。发明专利“一种基于嗅觉可视化检测鱼新鲜度的方法及装置”（申请号：201010262347.50）公开了一种嗅觉可视化检测鱼新鲜度的方法，该方法以卟啉类化合物、PH指示剂、变色染料等作为传感器的气敏材料，将鱼挥发出的气体与传感器相接触，通过扫描仪获取传感器与鱼挥发性气体反应前后的图像信息，并利用计算机提取图像中的特征信息用于判断鱼新鲜度等级。与GC/MS检测方法相比，嗅觉可视化检测方法具有速度快、结果直观等特点，但该类方法也有一些不足：（1）嗅觉可视化检测装置非常复杂，一般需要用到压缩空气罐、扫描仪、计算机等，成本高，且整个检测***的移动性非常差，难以满足食品新鲜度现场、实时检测的要求；（2）气体传感器中的气敏材料为卟啉类化合物、疏水性pH指示剂、变色染料等，其制作过程中需要使用到氯仿、氯苯等有毒溶剂，使得食品与气体传感器接触后丧失了食用和销售价值。 
  
发明内容
本发明的目的在于提供一种肉类食品新鲜度便携检测装置，在不影响猪肉食用和销售价值的前提下，简化装置，实现肉类新鲜度的快速、实时检测、降低检测***成本，。 
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下： 
一种肉类食品新鲜度便携检测装置，包括手柄、置于手柄内部的蓄电池、安装于手柄一端的微型智能相机、通过连接轴安装于手柄上并通过数据线与微型智能相机相连的触控屏、光源模块、安装于光源模块前端面的气体传感器模块，其特征在于：所述光源模块安装于微型智能相机镜头的前端，由若干个LED光源和空心圆柱形光源室组成；空心圆柱形光源室的直径大于微型智能相机镜头的直径；除了光源模块与镜头相连接区域和光源模块与气体传感器模块相连接区域由透光材料制成外，空心圆柱形光源室的其它区域均由不透光材料制成；LED光源与空心圆柱形光源室的内壁成一定夹角并安装于空心圆柱形光源室的内部，调节LED光源与空心圆柱形光源室内壁之间夹角的大小使得LED光源发出的光汇聚于气体传感器模块的气体传感器上。
所述气体传感器模块安装于光源模块的前端，由空心圆柱形气体反应室、气体通道、气体传感器阵列、密封膜和透明保护膜组成；空心圆柱形气体反应室与光源模块连接的区域为透明材料制成，空心圆柱形气体反应室其它区域均由不透光材料制成；在空心圆柱形气体反应室的侧面设置有若干组对称分布的气体通道；气体传感器阵列安装于空心圆柱形气体反应室内的底表面上；在气体传感器模块启用前，气体通道由密封膜密封，气体传感器阵列由透明保护膜覆盖，防止非待测气体与气敏材料相接触而降低气体传感器阵列的灵敏性。 
所述气体传感器阵列使用的气敏材料为植物体内的天然色素花色苷。 
所述肉类可以为兽、禽、鸟、鱼等各类动物的肉。 
本发明具有有益效果：将光源模块和气体传感器模块安装于微型智能相机镜头的前端，无需提供光源箱、计算机、扫描仪等常规嗅觉可视化检测***的组件，从而简化装置，检测装置移动方便，可实现肉类新鲜度的快速、实时检测，同时降低检测***成本。本发明采用植物体内的天然色素花色苷作为气体传感器的气敏材料，检测过程中不会对食品产生污染，经过新鲜度检测后的肉类仍然具有食用和销售价值。 
附图说明：
图1为本发明的一种实施方式示意图；
图2为光源模块示意图；
图3为气体传感器模块示意图；
图4为气体传感器阵列示意图；
图中：1手柄、2蓄电池、3连接轴、4触控屏、5微型智能相机、6镜头、7光源模块、8气体传感器模块、9光源模块与镜头相连接区域、10光源模块与气体传感器模块相连接区域、11 LED光源、12空心圆柱形光源室、13空心圆柱形气体反应室、14气体通道、15气体传感器阵列、16花色苷、17密封膜、18透明保护膜。
具体实施方式： 
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
结合附图详细阐述本发明的技术方案。 
如图1所示，以猪肉为例，本发明的猪肉新鲜度便携检测装置，由手柄1、蓄电池2、触控屏4、微型智能相机5、光源模块7和气体传感器模块8组成；蓄电池2安装于手柄1的内部，为检测装置提供电源；微型智能相机5安装于手柄1的前端，用于获取、处理气体传感器模块8的图像信息，并将气体传感器模块8的图像和处理结果反馈给触控屏4；触控屏4通过连接轴3安装于手柄1和微型智能相机5的连接处，并通过数据线与微型智能相机5相连，检测人员通过手指点击触控屏4对检测装置发出控制指令以及通过触控屏4获取新鲜度的检测结果。 
光源模块7如图2所示，光源模块7安装于微型智能相机5的镜头6前端，由若干个LED光源11和空心圆柱形光源室12组成；空心圆柱形光源室12的直径大于微型智能相机镜头6的直径；除了光源模块7与镜头6相连接区域9和光源模块7与气体传感器模块8相连接区域10由透光材料制成外，空心圆柱形光源室12的其它区域均由不透光材料制成；LED光源11与空心圆柱形光源室12的内壁成一定夹角并安装于空心圆柱形光源室12的内部，调节LED光源11夹角的大小使得LED光源11发出的光汇聚于气体传感器模块8的气体传感器阵列15上； 
气体传感器模块8如图3所示，气体传感器模块8安装于光源模块7的前端，由空心圆柱形气体反应室13、气体通道14、气体传感器阵列15、密封膜17和透明保护膜18组成；空心圆柱形气体反应室13与光源模块7连接的区域为透明材料制成，空心圆柱形气体反应室13其它区域均由不透光材料制成；在空心圆柱形气体反应室13的侧面设置有若干组对称分布的气体通道14；气体传感器阵列15安装于空心圆柱形气体反应室13内的底表面上；在气体传感器模块8启用前，气体通道14由密封膜17密封，气体传感器阵列15由透明保护膜18覆盖，防止非待测气体与气敏材料花色苷16相接触而降低气体传感器阵列15的灵敏性；
未覆盖透明保护膜18的气体传感器阵列15如图4所示，气体传感器阵列15使用的气敏材料为花色苷16。
本发明装置的工作过程如下： 
（1）检测装置开机后，蓄电池2为微型智能相机5、触控屏4、光源模块7供电；
（2）操作人员通过触控屏4向微型智能相机5和光源模块7发出初始化指令，微型智能相机5采集气体传感器阵列15的初始图像，并将其保存于微型智能相机5；
（3）操作人员将检测装置放置于待测猪肉的附近，并去除气体传感器模块8上的密封膜17和透明保护膜18，使气体传感器阵列15与待测猪肉的挥发性气体反应；
（4）操作人员通过触控屏4向微型智能相机5和光源模块7发出图像采集指令，微型智能相机5采集气体传感器阵列15与待测气体反应后的图像，并将其保存于微型智能相机5；
（5）操作人员通过触控屏4向微型智能相机5发出数据处理指令，微型智能相机5对气体传感器阵列15与待测气体反应后的图像进行数据处理，判断出猪肉的新鲜度等级，并将猪肉的新鲜度等级显示在触控屏上4；
（6）操作人员通过触控屏4向整个检测***发出关机指令，检测过程结束。

Claims (4)

1.一种肉类食品新鲜度便携检测装置，包括手柄、置于手柄内部的蓄电池、安装于手柄一端的微型智能相机、通过连接轴安装于手柄上并通过数据线与微型智能相机相连的触控屏、光源模块、安装于光源模块前端面的气体传感器模块，其特征在于：所述光源模块安装于微型智能相机镜头的前端，由若干个LED光源和空心圆柱形光源室组成；空心圆柱形光源室的直径大于微型智能相机镜头的直径；除了光源模块与镜头相连接区域和光源模块与气体传感器模块相连接区域由透光材料制成外，空心圆柱形光源室的其它区域均由不透光材料制成；LED光源与空心圆柱形光源室的内壁成一定夹角并安装于空心圆柱形光源室的内部，调节LED光源与空心圆柱形光源室内壁之间夹角的大小使得LED光源发出的光汇聚于气体传感器模块的气体传感器上。
2.一种如权利要求1所述的肉类食品新鲜度便携检测装置，其特征在于：所述气体传感器模块安装于光源模块的前端，由空心圆柱形气体反应室、气体通道、气体传感器阵列、密封膜和透明保护膜组成；空心圆柱形气体反应室与光源模块连接的区域为透明材料制成，空心圆柱形气体反应室的其它区域均由不透光材料制成；在空心圆柱形气体反应室的侧面设置有若干组对称分布的气体通道；气体传感器阵列安装于空心圆柱形气体反应室内的底表面上；在气体传感器模块启用前，气体通道由密封膜密封，气体传感器阵列由透明保护膜覆盖，防止非待测气体与气敏材料相接触而降低气体传感器阵列的灵敏性。
3.一种如权利要求2所述的肉类食品新鲜度便携检测装置，其特征在于：所述气体传感器阵列使用的气敏材料为植物体内的天然色素花色苷。
4.一种如权利要求1、2或3所述的肉类食品新鲜度便携检测装置，其特征在于：所述肉类可以为兽、禽、鸟、鱼等各类动物的肉。
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