[發(fā)明專利]一種葡萄成熟度的檢測裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210556626.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN103063595A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭文剛;趙賢德;董大明;矯雷子;單飛飛;邱權(quán);申長軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G01N21/33
• 分類號(hào): G01N21/33
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量領(lǐng)域，具體涉及一種借助于測定和分析氣體進(jìn)行食品的測定的裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

乙烯氣體在果實(shí)的成熟過程中起著非常重要的作用，能夠啟動(dòng)和促進(jìn)呼吸高峰的出現(xiàn)，葡萄果穗呼吸過程中會(huì)釋放乙烯氣體，果梗和穗梗釋放乙烯的速率大大高于果粒，并且會(huì)出現(xiàn)呼吸高峰，致使葡萄果實(shí)落粒。以往對(duì)葡萄成熟度的判斷主要依靠人員的經(jīng)驗(yàn)，由人通過顏色、味道、果皮、果肉和種子的不同性狀來判斷，或通過糖度折射計(jì)來測量明確的酒精度，并結(jié)合對(duì)葡萄果肉和果皮的品嘗等手段評(píng)判成熟度，這種方法個(gè)體差異性比較大，受品種及工作人員經(jīng)驗(yàn)水平影響嚴(yán)重。也有在實(shí)驗(yàn)室里通過物理或化學(xué)方法提取葡萄中的酚類物質(zhì)，通過提取的酚類物質(zhì)的多少來判斷成熟度，這種方法需要采樣，對(duì)樣品進(jìn)行破壞性處理，實(shí)驗(yàn)分析操作復(fù)雜，時(shí)間長。

通過裝置，而不是通過人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)葡萄進(jìn)行無損檢測，從而判斷采摘時(shí)機(jī)，對(duì)葡萄加工、運(yùn)輸、銷售都具有極大的經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)快速無損檢測葡萄的成熟度。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種快速無損的葡萄成熟度的檢測方法和裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)葡萄成熟度現(xiàn)場無損快速測量，大大提高測量的精確度和效率，為葡萄的采摘和儲(chǔ)運(yùn)提供參考。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：

一種葡萄成熟度的檢測裝置，包括葡萄果穗周圍氣體的隔離裝置、吸氣裝置、氣室和信號(hào)采集分析系統(tǒng)；

所述隔離裝置和氣室通過吸氣裝置連接；所述信號(hào)采集分析系統(tǒng)包括探測器，所述探測器位于氣室中。

其中，所述隔離裝置為彈性材料制成的一對(duì)可以開合的碗狀部件。所述彈性材料可以為橡膠或硅膠。所述碗狀部件合在一起時(shí)，其容積大于葡萄果穗的體積，不會(huì)對(duì)葡萄造成損傷。

其中，所述吸氣裝置包括氣筒、吸氣口和出氣口，所述吸氣口設(shè)置有吸氣時(shí)張開的閥，所述出氣口設(shè)置有出氣時(shí)張開的閥；所述吸氣口伸入所述隔離裝置中。

其中，所述氣室內(nèi)兩端設(shè)置有相對(duì)的兩面反射鏡。氣室為密閉的暗室，室內(nèi)兩端各安有一個(gè)紫外光源和一個(gè)紫外探測器，中間是一塊反射鏡，另一側(cè)也安有反射鏡，兩面反射鏡相對(duì)。檢測時(shí)，光源發(fā)出的射線穿過氣室內(nèi)的氣體，打在對(duì)面的反射鏡上，然后反射回來，打在同側(cè)的反射鏡上，經(jīng)過8-12次反射最后打在探測器上。氣室的體積可設(shè)置為5000-1000mL。

其中，所述信號(hào)采集分析系統(tǒng)還包括紫外光光源和單片機(jī)。

應(yīng)用本發(fā)明提出的檢測裝置檢測葡萄成熟度的方法，其是將隔離裝置套在葡萄果穗外，用吸氣裝置將葡萄果穗釋放的氣體導(dǎo)入氣室，由信號(hào)采集分析系統(tǒng)分析氣室中乙烯濃度，從而判斷葡萄的成熟度。

其中，將所述隔離裝置套在葡萄果穗外，定時(shí)裝置開始定時(shí)，靜置25-35分鐘，定時(shí)裝置定時(shí)完成，然后用吸氣裝置將葡萄果穗釋放的氣體導(dǎo)入氣室。使用時(shí)，碗狀裝置合攏，將葡萄果穗整個(gè)扣在碗內(nèi)，靜置25-35分鐘，消除外界環(huán)境對(duì)果穗釋放氣體的影響，然后將吸氣裝置伸進(jìn)隔離裝置內(nèi)采集果穗周圍的氣體。首先對(duì)果穗周圍空間氣體進(jìn)行隔離，可防止空氣流動(dòng)對(duì)測量造成誤差，然后通過吸氣裝置對(duì)葡萄梗周圍氣體進(jìn)行采集，將氣體輸送到氣室內(nèi)進(jìn)行測量。

吸氣裝置為具有一進(jìn)一出兩個(gè)開口的氣筒，氣筒進(jìn)氣口伸進(jìn)膠皮碗以后吸氣，出氣口的閥自動(dòng)閉合，將出氣口封死，此時(shí)只有膠皮碗內(nèi)的進(jìn)氣口進(jìn)氣，保證收集的氣體全部來自葡萄果穗周圍，氣筒排氣時(shí)，進(jìn)氣口的閥自動(dòng)閉合，將進(jìn)氣口封死，出氣口的閥自動(dòng)打開，將氣體順著出氣通道輸送到氣室內(nèi)。

氣體進(jìn)入氣室后，經(jīng)過1-2min的等待，即可打開紫外光光源。

其中，所述紫外光光源發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡8-12次反射，反射后的紫外光信號(hào)被所述探測器探測。該紫外光是被氣室中乙烯氣體吸收后剩余的。

其中，所述探測器檢測到的紫外光強(qiáng)度信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理，被單片機(jī)采集，然后根據(jù)朗伯-比爾定律計(jì)算當(dāng)前條件下乙烯氣體濃度，與單片機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存的乙烯氣體濃度與葡萄成熟度的關(guān)系公式比較，從而判斷葡萄的成熟度。

通過乙烯氣體濃度來判斷成熟度的評(píng)價(jià)方法是，在果實(shí)成熟時(shí)，果穗對(duì)乙烯的釋放會(huì)有一個(gè)高峰期，促進(jìn)果實(shí)落粒，此時(shí)檢測乙烯的濃度是否符合所建模型，根據(jù)模型算法來評(píng)價(jià)成熟度。

本發(fā)明的有益效果在于：

何時(shí)對(duì)葡萄進(jìn)行采收是決定葡萄品質(zhì)的一個(gè)重要因素，在葡萄成熟季節(jié)適時(shí)采收，無論對(duì)于葡萄的顏色、香氣、含糖量和含酸量都有好處。本發(fā)明提出的裝置不用通過人員的經(jīng)驗(yàn)，即可對(duì)葡萄進(jìn)行無損檢測，從而判斷采摘時(shí)機(jī)；