[實用新型]稻米霉菌在線監測系統

有效

• 申請號: 201720476083.0
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN207067075U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 黃漢英;趙思明;吳天定;藍唐;魏一方;邊子威
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N27/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型屬于農產品品質分析技術領域，具體涉及稻米霉菌在線監測系統。

背景技術

稻谷的揮發性物質種類主要包含烷烴類、芳香烴類、醛類、酮類、醇類、酸酯類和雜環類等(張婷筠，2012)。稻谷的揮發性氣味物質中，烴類的揮發性物質種類以及數量最多，其次是醛類、醇類和及酮類，而酸酯類和雜環類含量較少(林家永、高艷娜， 2009)。隨著儲藏時間的延長，稻谷的氣味也會發生改變(Kaminski T A，2013)。稻谷在霉變過程中微生物作用產生的羥基類、醛基類、硫化物等化合物，會使糧食產生霉味、酸敗味、哈敗味或甜味等氣味(鄒小波、趙杰文，2004)。因此如能利用氣敏傳感器對稻谷儲藏過程中的氣味進行識別，在儲糧早期霉變階段及時診斷出霉變程度，便可采取相應措施抑制微生物生長，可防止稻谷發展至生霉階段。

目前，國內一些大型糧倉都已經配備了電子測溫系統用于儲糧安全的檢測，該技術不需要操作人員進倉采樣就能了解糧堆內部的發熱霉變情況，但是該技術對霉菌的生長和危害的反應有一定的延遲，糧堆中異常的溫度變化通常伴隨著嚴重的糧食霉變損害，其靈敏度不能滿足人們對儲糧安全的要求。而很多檢測稻谷微生物的方法，例如DNA 探針、聚合酶鏈式反應(PCR)、顯微鏡鏡檢、高效液相色譜法等，這些方法檢測時間較長，樣品前處理過程繁復，價格昂貴，很難及時反饋稻谷的陳化變質情況。因此如何實現在儲藏過程中在線監測糧食中霉菌含量以監控稻谷品質的變化是當前儲糧安全檢測的一大難題。

發明內容

本實用新型的目的提取了霉菌氣味信號特征值，采用多元線性回歸方法建立了稻米霉菌的預測模型，實現了稻米霉菌的在線監測。

本實用新型技術方案：

一種稻米霉菌在線監測系統，包括糧倉，在糧倉的上部有氣體分流室，氣體分流室的底部與頂空式進氣管及埋沒式進氣管連接，在頂空式進氣管、內排氣管道和埋沒式進氣管的端部均設有絮狀過濾物；所述氣體分流室內設有數據采集裝置，氣體分流室的頂部通過連接管與外排氣管道及內排氣管道連接，外排氣管道通向糧倉的外部，內排氣管道通向糧倉的內部，在氣體分流室與外排氣管道及內排氣管道之間設有風機，所述氣體分流室還與洗氣管道連接。

優選地，所述數據采集裝置包括若干個氣敏傳感器及單片機，氣敏傳感器與單片機的輸入端連接，單片機的輸出端連接有多個電磁閥，所述多個電磁閥包括設于外排氣管道上的第一電磁閥、內排氣管道上的第二電磁閥、頂空式進氣管上的第三電磁閥、洗氣管道上的第四電磁閥以及埋沒式進氣管上的第五電磁閥，單片機的輸出端還與風機連接，控制風機的啟停；所述單片機還與計算機連接。

進一步優選地，所述氣敏傳感器分別為T30/1傳感器、PA/2傳感器、P30/1傳感器和P30/2傳感器。

采用所述的稻米霉菌在線監測系統進行稻米霉菌在線監測方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：

1)采用稻米霉菌在線監測系統提取糧倉內氣味信號進行提取，并對氣味信號進行消噪、濾波處理，得到處理后氣味信號數據；

2)步驟1)得到處理后氣味信號數據帶入稻米霉菌預測模型，預測稻米霉菌程度；

完成稻米霉菌的預測。

5、根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述步驟2)稻米霉菌預測模型建立方法步驟如下：

①采用GC-MS分析稻米霉菌的典型揮發物；

②通過電子鼻采集不同霉菌程度下的氣味信號，篩選得到對稻米霉菌信號敏感的電子鼻探頭，建立稻米霉菌的典型揮發物與電子鼻信號的模型，即稻米霉菌預測模型。

進一步優選地，所述稻米霉菌的典型揮發物十五烷、十六烷和二十六烷。

更進一步優選地，當傳感器為電子鼻傳感器時，所述稻米霉菌預測模型如下：

1)檢測溫度為室溫(20℃)時，

y＝-2.98×10⁵-2.72×10⁶x₁+2.43×10⁶x₂+1.49×10⁶x₃，R²＝0.820

其中，y為霉菌濃度(cfu/g),x₁為電子鼻探頭T30/1響應值，x₂為電子鼻探頭PA/2 響應值，x₃為電子鼻探頭P30/1響應值；