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一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测的方法
【专利摘要】一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测的方法，涉及一种猪肉新鲜度检测方法，尤其是一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度的快速无损检测方法。该方法通过猪肉气味采集和数学模型判别其新鲜度。这种分析方法利用事先建立好的知识库进行比对，能够更加快速的得出猪肉新鲜程度，辅助或代替专业检测人员，排除人为主观因素，更加准确的对猪肉新鲜度进行评判。
【专利说明】一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种猪肉新鲜度检测方法，尤其是一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度的快速无损检测方法。
【背景技术】
[0002]我国是一个猪肉生产大国，随着人们生活水平的不断提高，猪肉的消费量在逐年增加。同时消费者对于猪肉的关注已经不再停留在数量上，而更关注其质量。但是，目前我国猪肉市场尚不规范，各种质量安全问题时有发生，对消费者的健康造成了不利影响。为了确保消费者的饮食安全，对猪肉新鲜度进行科学卫生的检测已经越来越受到国家及广大民众的重视。
[0003]从肉类的化学分析角度来看，其风味化合物表现出香气方面的挥发性化合物有脂类氧化产物、羰基化合物、含氮产物、胺、氨、硫醇类、含硫产物、硫化有机物、硫化物等。当肉由于各种微生物的污染和作用而引起了腐败现象或者由于自身酶的分解作用引起酸臭性发酵，放出硫化氢和其他挥发性物质。
[0004]挥发性盐基氮(TVB-N)的含量就是国家食品法规规定的检测肉类新鲜度的重要指标之一，它是动物性食品因酶和细菌的作用，在腐败过程中，使蛋白质分解而产生氮以及胺类等碱性含氮物质。TVB-N与肉类新鲜度有密切的关系，有国家标准可依。肉类的感官指标与肉类新鲜度有密切关系。感官指标，确切的说是气味，主要是由氨气(NH3)、硫化氢(H2S), VOC (有机挥发物)等气味的释放程度决定的，可以知道氨气(NH3)、硫化氢(H2S)以及VOC (有机挥发物)的释放程度就和TVB-N之间存在着一定映射关系，只要求出这个映射关系，那么就可以从一组氨气(NH3)、硫化氢(H2S), VOC (有机挥发物)的值求出TVB-N值，这样就得出了肉类的新鲜度。
[0005]目前，根据国家所规定的感官标准对猪肉进行新鲜度评判的方法大多为传统的TVB-N值测定法，而传统的TVB-N值测定法需要耗时数十分钟才能完成测定，耗费时间长，效率低，并且由于时间延长，人工操作误差等因素，所检测出的猪肉新鲜程度的精确度也会随之降低。

【发明内容】

[0006]本发明的目的就是改善传统的TVB-N值测定法，提出一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测方法，该方法能够缩短检测时间，并排除人为主观因素，客观判断猪肉的新鲜度。
[0007]本发明的一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测方法，包括了猪肉气味采集和数学模型判别两个步骤，其特征在于具体的检测包括以下步骤:
(I)取样
猪肉样品取A，B, C三份，在同一时间点，同一气候环境下对三个样品进行检测并采集相关数据信息；
(2)建立知识数据库
知识数据库由分析数据库和专家品评数据库综合形成，该两个数据库需要在同一时间点，同一气候环境下，对猪肉样品分别进行检测，其中，
化学成分分析报告形成分析数据库，以GB/T5009.44-2003半微量定氮法测定猪肉样品A中挥发性盐基氮的含量；
由专业人员品评报告形成专家品评数据库，由专业人员通过感官，包括嗅觉、触觉和视觉品评猪肉样品B，确定新鲜、次新鲜和腐败级别报告形成专家品评数据库；
(3)采集数据
对被测猪肉样品C气味进行数据采集，猪肉气味采集通过气敏阵列传感器采集，该部分采集装置包括气敏传感器阵列部分、信号调理部分和数据采集部分；使用气敏传感器对气体气味浓度进行数据采集，气敏传感器为电化学传感器，通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作；
所述的气敏传感器具体工作方式为:猪肉气味浓度采集通过气敏阵列传感器采集，气敏传感器将气味浓度转换为电流输出，输出电流通过信号调理过滤干扰脉冲信号后，传入事先设定好采集频率(IOHz)的A/D数据采集模块，计算机通过A/D数据采集模块记录气敏传感器组氨气(NH3)、硫化氢(H2S)和VOC传感器10分钟内的电流值采样，并存放于数据库，此时数据库中的数字化的电流值数据就是样品C的气味浓度数据的特征值；
(4)建立数据模型
将采集的硫化氢气、氨气以及VOC(有机挥发物)的特征值与知识库进行比对，利用SPSS数据分析软件对特征值数据和知识库数据进行方差分析、相关和回归分析，建立拟合回归方程的数据模型；
(5)检测
对需要检测的猪肉样品的硫化氢气、氨气以及VOC (有机挥发物)的值进行数据采集，利用已建立的数据模型，计算出挥发性盐基氮的含量，从而检测出猪肉样品的新鲜度。
[0008]根据拟合得到的回归方程分析可知，在猪肉的新鲜、次新鲜和腐败各等级中，挥发性盐基氮(TVB-N)的值与硫化氢气、氨气以及VOC (有机挥发物)的特征值，均具有近似直线回归关系，因此，可以根据通过测定猪肉的相关气体挥发浓度的电流值，利用近似直线回归关系，便可计算出挥发性盐基氮的含量，从而快速得出相应的猪肉新鲜度。
[0009]本发明基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测的方法，采集了硫化氢气、氨气以及VOC (有机挥发物)与猪肉新鲜度有密切关系的气体，然后将其形成数据模型，并与知识库进行比照，依分析数据库得出三种检测气体的值，按专家品评数据库作出做出猪肉新鲜度的判别。这种分析方法利用事先建立好的知识库进行比对，能够更加快速的得出猪肉新鲜程度，辅助或代替专业检测人员，排除人为主观因素，更加准确的对猪肉新鲜度进行评判。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是猪肉新鲜度快速无损检测流程图。【具体实施方式】
[0011]实施例1:一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测的方法，通过以下步骤实现:
(I)新鲜猪肉的取样
依照国家标准GB-T 9695.19 - 2009《肉与肉制品取样方法》取样，选取猪肉中具有代表性的背最长肌作为猪肉样品。
[0012](2)室温20°C _25°C，湿度30%_50%之间，先开启气敏传感器，开启数据处理PC中LabVIEff SignalExpress 2009 软件。
[0013](3 )然后将待测物放入样品皿，样品释放挥发性化合物，气敏传感器阵列感知挥发性化合物，并将挥发性化合物的浓度转化为电流信号，电流信号经信号调理板处理然后被A/D数据采集板送至数据处理PC。
[0014](4)待电流值平稳时,使用LabVIEW SignalExpress 2009开始记录特征值，即数字化后的电流值，软件记录开始后10分钟，关闭软件，并将特征值写入数据库存储。
[0015](5)运行猪肉新鲜度快速无损检测判别程序，程序将特征值从数据库中读取出来，利用建立的知识数据库与气味浓度的直线回归的映射关系，并在此映射关系上做出猪肉新鲜度的判别，确定新鲜、次新鲜和腐败等级别。
【权利要求】
1.一种基于气敏传感器技术的猪肉新鲜度快速无损检测方法，包括了猪肉气味采集和数学模型判别两个步骤，其特征在于具体的检测包括以下步骤: (1)取样 猪肉样品取A，B, C三份，在同一时间点，同一气候环境下对三个样品进行检测并采集相关数据信息； (2)建立知识数据库 知识数据库由分析数据库和专家品评数据库综合形成，该两个数据库需要在同一时间点，同一气候环境下，对猪肉样品分别进行检测，其中， 化学成分分析报告形成分析数据库，以GB/T5009.44-2003半微量定氮法测定猪肉样品A中挥发性盐基氮的含量； 由专业人员品评报告形成专家品评数据库，由专业人员通过感官，包括嗅觉、触觉和视觉品评猪肉样品B，确定新鲜、次新鲜和腐败级别报告形成专家品评数据库； (3)采集数据 对被测猪肉样品C气味进行数据采集，猪肉气味采集通过气敏阵列传感器采集，该部分采集装置包括气敏传感器阵列部分、信号调理部分和数据采集部分；使用气敏传感器对气体气味浓度进行数据采集，气敏传感器为电化学传感器，通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作； 所述的气敏传感器具体工作方式为:猪肉气味浓度采集通过气敏阵列传感器采集，气敏传感器将气味浓度转换为电流输出，输出电流通过信号调理过滤干扰脉冲信号后，传入事先设定好采集频率(IOHz)的A/D数据采集模块，计算机通过A/D数据采集模块记录气敏传感器组氨气(NH3)、硫化氢(H2S)和VOC传感器10分钟内的电流值采样，并存放于数据库，此时数据库中的数字化的电流值数据就是样品C的气味浓度数据的特征值； (4)建立数据模型 将采集的硫化氢气、氨气以及VOC(有机挥发物)的特征值与知识库进行比对，利用SPSS数据分析软件对特征值数据和知识库数据进行方差分析、相关和回归分析，建立拟合回归方程的数据模型； (5)检测 对需要检测的猪肉样品的硫化氢气、氨气以及VOC (有机挥发物)的值进行数据采集，利用已建立的数据模型，计算出挥发性盐基氮的含量，从而检测出猪肉样品的新鲜度。
【文档编号】G01N27/26GK103983676SQ201410243649
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】曹志勇, 张曦, 李鹏 申请人:云南神农农业产业集团股份有限公司, 云南农业大学