[發明專利]一種食醋品質數字化檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210188589.3
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102721793A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 趙杰文;林顥;鄒小波;陳全勝;畢夏坤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N33/02
• 分類號: G01N33/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種調味品質量和安全數字化控制領域，特指食醋色澤、香味、滋味、體態數字化表征的方法及裝置，用于食醋質量和安全的自動化檢測和控制。

背景技術

食醋是日常生活中不可缺少的調味品。由于加工原料及加工工藝的不同，各種食醋的味道和品質也各不相同。中國有幾十個種類的食醋，其中，“山西老陳醋”、“鎮江香醋”、“四川保寧醋”、“浙江玫瑰香醋”和“福建紅曲老醋”因品質可靠及獨特的風味，被稱為中國五大名醋。但是，目前中國的食醋質量和安全控制比較粗放，基本上以人工感官評定為主。如：合格山西陳醋的評定標準為“色澤：棕紅色至紅褐色；香氣：純正柔和、陳香濃郁；滋味：食而綿酸，口感醇厚，酸甜適口，微鮮；體態：較濃稠，澄清”；而合格鎮江香醋的評定標準為“色澤：深褐色或紅棕色，有光澤；香氣：香氣濃郁；滋味：口味柔和，酸而不澀，香而微甜，醇厚味鮮；體態：純凈，無懸浮物，無雜質，允許有微量沉淀”；兩者在感官評定的標準并沒有明顯差別，尤其是可以量化的標準。此外，感官審評也存在較大的局限性：首先，感官審評是一種主觀行為，需要一個長期的有一致性訓練和經驗獲取過程。通常情況下，一個穩定、可靠的感官評定專家的培訓需要長期的過程，難以滿足食醋企業規模化生產質量和安全的需要；其次，評審專家受主客觀因素干擾較大。即使訓練有素的高級審評專家，他們感覺器官的靈敏度也受到經驗、性別、精神狀態、身體狀況甚至地域環境等因素的干擾而改變，從而影響感官審評結果的準確性。

化學分析方法是對幾個主要化學成分進行的分析，是控制食醋品質的另一種方法，但這種方法也有較大局限。首先，不同品種、不同品質食醋之間的化學成分均以各種酸為主，并沒有顯著差別，通過化學分析區分不同品質食醋有一定困難；其次，食醋作為一種調味品，僅通過對幾個主要化學成分的分析，不能完整表達其品質和香味信息，一些微量化學成分，卻對調味品的最后風味成型有決定性的作用。因此，能有一種客觀、可量化、從整體上反映食醋風味和品質的方法，成為目前食醋的品質和安全控制領域中的迫切需求。

發明內容

?本發明的目的是為克服現有技術中食醋品質以人工感官評定以及化學分析方法評定所存在較大局限的不足，提供一種食醋風味和品質數字化表征方法及裝置，該方法可從色澤、香氣、滋味和體態上客觀表征食醋的風味和品質，該裝置可實時采集和分析食醋的色澤、香氣、滋味和體態等品質信息。

本發明食醋品質數字化檢測裝置采用的技術方案是：包括放置在輸送帶上表面上并可隨輸送帶向前運行的盛有食醋樣品的透明的樣品容器，在樣品容器向前運動所經過的位置處依次設置食醋色澤和體態信息獲取部件、食醋香氣信息獲取部件以及食醋滋味信息獲取部件；食醋色澤和體態信息獲取部件包括光照箱以及設于光照箱中的光源和攝像頭；食醋香氣信息獲取部件包括氣體采集室以及均固定位于氣體采集室中的微焦距攝像頭和可視化傳感器陣列，微焦距攝像頭正對可視化傳感器陣列；食醋滋味信息獲取部件包括滋味采集室和固定設在滋味采集室中的滋味傳感器，滋味傳感器由甜、咸、酸、苦、澀5個專用型滋味傳感器和5個交叉敏感滋味傳感器組成；攝像頭、微焦距攝像頭、滋味傳感器分別連接采集卡，采集卡連接計算機。

本發明食醋品質數字化檢測裝置的檢測方法的技術方案是采用如下步驟：A、輸送帶帶著盛有食醋樣品的樣品容器向前運行經過食醋色澤和體態信息獲取部件的光照箱中，攝像頭采集食醋樣品色澤和體態信息，樣品色澤和體態信息經采集卡傳輸至計算機；B、樣品容器繼續向前運行經過食醋香氣信息獲取部件的氣體采集室中，由微焦距攝像頭采集嗅覺可視化傳感器陣列中色敏材料的顏色變化得到樣品香氣信息，樣品香氣信息經采集卡傳輸至計算機；C、樣品容器又繼續向前運行經過食醋滋味信息獲取部件的滋味采集室中，將滋味傳感器伸入樣品容器中獲取樣品滋味信息，樣品滋味信息經采集卡傳輸至計算機；D、將樣品色澤和體態信息、香氣信息、滋味信息相融合成一個數據矩陣，通過主成分分析從數據矩陣中提取主成分因子作為判別模型的輸入向量，采用人工神經網絡算法建立其與專業人員評審的該食醋樣品等級之間的多變量回歸模型；根據所建模型即可得到待測食醋風味和品質數字化的信息。

上述樣品色澤和體態信息是圖像色調、明度、飽和度分量的均值和方差，香氣信息是色敏材料的紅綠藍分量顏色差值轉換成的數據矩陣，滋味信息是每介滋味傳感器（12）所測值的均值、最大值、斜率，并轉換成數據矩陣；分別賦予色澤和體態信息、香氣信息和滋味信息三種信息20%、40%和40%的權重，融合這三種信息。

?本發明采用上述技術方案后具有以下有益效果：