[發明專利]基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201910065811.2
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109612939B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 王嘉寧;王淑榮;馬慶軍;汪龍祺
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/3504
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

本發明公開了基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統及檢測方法，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統，包括微處理器模塊、信號發生器模塊、寬光譜光源模塊、聲光可調諧濾波器模塊、積分球模塊、信號處理模塊；所述微處理器模塊分別與信號發生器模塊的輸入端、信號處理模塊的輸出端、寬光譜光源模塊連接，所述信號發生器模塊的輸出端分別與寬光譜光源模塊的輸入端、聲光可調諧濾波器模塊連接，寬光譜光源模塊的輸出端連接聲光可調諧濾波器模塊的輸入端，所述聲光可調諧濾波器模塊的輸出端和積分球模塊的輸入端連接，積分球模塊的輸出端連接所述信號處理模塊的輸入端，具有低成本、高精度、體積較小，適用度高的優點。

技術領域

本發明屬于紅外吸收光譜技術領域，具體涉及基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統及檢測方法。

背景技術

紅外吸收光譜技術在氣體成分分析及濃度檢測方面具有快速、實時、無損等優勢。不同劣變程度的食品會揮發不同成分和濃度的揮發性氣體，可以通過對這些氣體的定性和定量分析來表征食品的劣變情況。

由于食品劣變過程中釋放氣體成分復雜，無法進行準確的定性、定量分析。且通過紅外吸收光譜技術檢測分析的工具體積較大，對樣品要求苛刻，其中較為常見的檢測工具為氣相色譜儀、液相色譜儀、傅里葉變換紅外光譜分析儀等。該類檢測儀普遍存在著檢測成本高、檢測過程復雜、無法小型化實現在線檢測等弊端。即使采用如光譜儀等大型儀器進行檢測，其檢測結果也并不理想，以草莓為例，只能簡單區分新鮮、輕度劣變、重度劣變三種情況。其限制因素在于食品劣變過程中所釋放的揮發性氣體含量較低，劣變程度變化較小的樣品難以被有效區分。

因此，研制可應用于現場、高精度、低成本、小體積的食品檢測系統迫在眉睫。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供了基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統及檢測方法，具有低成本、高精度、體積較小，適用度高的優點。

為實現上述目的，本發明一方面提供的技術方案是：基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統，包括微處理器模塊、信號發生器模塊、寬光譜光源模塊、聲光可調諧濾波器模塊、積分球模塊、信號處理模塊；所述微處理器模塊分別與信號發生器模塊的輸入端、信號處理模塊的輸出端、寬光譜光源模塊連接，所述信號發生器模塊的輸出端分別與寬光譜光源模塊的輸入端、聲光可調諧濾波器模塊連接，寬光譜光源模塊的輸出端連接聲光可調諧濾波器模塊的輸入端，所述聲光可調諧濾波器模塊的輸出端和積分球模塊的輸入端連接，積分球模塊的輸出端連接所述信號處理模塊的輸入端。

優選地，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統的測量波段范圍為2～4微米。

優選地，所述信號發生器模塊產生的方波信號的頻率為100Hz以上。

優選地，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統還包括溫控模塊，所述溫控模塊設置于所述信號發生器模塊和所述寬光譜光源模塊之間。

優選地，所述積分球模塊的有效光程為1.5米以上。

優選地，所述基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統還包括第一光學準直模塊和第二光學準直模塊，所述第一光學準直模塊設置于所述寬光譜光源模塊和所述聲光可調諧濾波器模塊之間，所述第二光學準直模塊設置于所述積分球模塊和所述聲光可調諧濾波器模塊之間。

優選地，所述信號發生器與所述聲光可調諧濾波器模塊之間設置射頻信號處理模塊。

優選地，所述微處理器包含鎖相放大器，所述鎖相放大器分別與所述寬光譜光源模塊和所述信號處理模塊連接。

本發明另一方面提供的技術方案是：基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測方法，采用上述的基于紅外吸收光譜的食品劣變程度檢測系統進行檢測，其具體檢測步驟為：

采集待測氣體的待測波長；