[發明專利]牛肉味覺品質自動分級檢測儀及其檢測方法

在審

• 申請號: 201710013815.7
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN107045013A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王笑丹;徐麗萍;王洪美;才英明;金佳慧;朱靈濤;韓云秀
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 劉世純

技術領域

本發明屬于食品檢測的智能控制領域，具體涉及牛肉味覺品質自動分級檢測儀及其檢測方法。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的發展和生活水平的提高，牛肉制品在我國占有越來越重要的地位，牛肉味覺對于牛肉的加工、存儲、運輸、銷售有著重要的意義，直接影響著牛肉的口感。

目前，牛肉味覺大多采用生物化學方法進行檢測和識別，由于常規檢測牛肉味覺的方法費時費力，難以真實反映樣品的整體情況；組織專業評審小組進行感官評定時，主觀性因素較多，且無法滿足大批量檢測的要求，故尋找一種快速簡便、省時省力、衛生安全的檢測方法。為了對牛肉味覺品質快速劃分等級，迫切需要開發牛肉味覺品質分類辨識的方法。

生活中，傳感器應用較多，利用傳感器測量肉樣時，傳感器對被測牛肉樣品的味道產生響應信號，利用電腦進行復雜處理和分析識別，最終給出一個整體的判斷。國內，研究人員構建味覺傳感器陣列，研究玉米飲料、白酒、純牛奶、蘋果、小麥的氣味和味覺。國外，研究人員利用電子舌分辨橄欖油、茶、清潔劑、軟飲料、紅葡萄酒。傳感器陣列可以快速準確的辨識牛肉汁的等級。傳感器克服了人為因素的干擾、檢測時間短、效率高、重復性好、無須復雜的樣品預處理過程、不發生感官疲勞、檢測結果客觀可靠、容易實現在線快速分析。隨著計算機技術的迅速發展，傳感器在人類生活中的應用越來越廣泛，基于傳感器陣列技術檢測牛肉味覺品質具有較大的應用潛力。

在利用傳感器陣列進行牛肉味覺品質檢測的過程中，測量質量和測量效率取決于檢測員，人為因素較大，造成味覺品質檢測不可控因素較多，差異較大。如果能在牛肉味覺品質檢測過程中引入專家系統，充分專家積累的豐富的牛肉味覺品質評定經驗和廣泛的標準數據，利用計算機算法和專業訓練來解決牛肉味覺品質自動分級檢測問題，發揮專家系統人工智能的作用，從而能夠推動牛肉味覺品質自動分級檢測專家系統的發展。

現階段取得的研究成果并參考國內外的現狀，牛肉味覺檢測系統存在以下問題：牛肉味覺通過傳感器陣列進行檢測，檢測時多數通過人工手動方式或者單片機及PLC的控制設備方式，并沒有提出牛肉味覺品質信息數據庫系統及內部學習訓練先進算法及軟件來實現牛肉味覺品質的自動分級和數據的自動存儲，難以適應大規模、精確度高的檢測要求，檢測效率低，誤差較大。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的檢測效率低、自動化水平低的缺陷，提供一種檢測效率較高、自動化水平高、精確度高的牛肉味覺品質自動分級檢測專家系統，本發明通過傳感器陣列檢測牛肉味覺品質特征電位值，結合牛肉味覺品質等級與特征電位值的對應關系，對該牛肉樣品的味覺品質等級進行快速劃分。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

牛肉味覺品質自動分級檢測儀，硬件部分包括傳感器陣列、支架、電機、單片機、數據采集卡、計算機；軟件部分包括通訊設置單元、控制單元、數據庫單元及輸出與顯示單元。

所述牛肉味覺品質自動分級檢測儀，支架與電機相連，單片機通過控制電機，來實現電機帶動支架運動，同時單片機通過USB接口與計算機相連；傳感器陣列放于支架上，與數據采集卡相連，數據采集卡通過USB接口與計算機相連，每個工作電極檢測牛肉汁特征電位值共3次，每次1min，計算機將3次試驗在10.1s-60s的特征電位值分別取平均值，3次結果再取平均值，該值作為此工作電極檢測牛肉汁的最終特征電位值，共12個工作電極，數據均作此處理，最終得到多組1行12列特征電位值矩陣，將該數據矩陣輸送至數據庫單元中，輸出與顯示單元提取數據庫中數據并顯示等級。

所述傳感器陣列，均為雷磁電極。由于牛肉汁的味覺成分復雜，包含多種離子成分，不同離子傳感器對不同離子有不同的響應信號，可以更加全面地表達牛肉味覺品質信息，故利用12個離子電極和一個參比電極組成的味覺傳感器陣列對牛肉汁進行檢測和分析，包括：2個玻璃電極(傳感器編號為：G1、G2)；3個液膜電極(傳感器編號為：P1、P2、P3)；7個難溶鹽(固態)膜電極(傳感器編號為：S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)；1個參比電極為飽和甘汞參比電極。

所述支架，為圓盤形狀，圓盤周邊有等距的12個圓孔，用來放置12個工作電極，參比電極為手動控制。

所述電機，為57HBS56AL4型號，與支架相連接，用于控制支架轉動。