[发明专利]牛肉味觉品质自动分级检测仪及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于食品检测的智能控制领域，具体涉及牛肉味觉品质自动分级检测仪及其检测方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展和生活水平的提高，牛肉制品在我国占有越来越重要的地位，牛肉味觉对于牛肉的加工、存储、运输、销售有着重要的意义，直接影响着牛肉的口感。

目前，牛肉味觉大多采用生物化学方法进行检测和识别，由于常规检测牛肉味觉的方法费时费力，难以真实反映样品的整体情况；组织专业评审小组进行感官评定时，主观性因素较多，且无法满足大批量检测的要求，故寻找一种快速简便、省时省力、卫生安全的检测方法。为了对牛肉味觉品质快速划分等级，迫切需要开发牛肉味觉品质分类辨识的方法。

生活中，传感器应用较多，利用传感器测量肉样时，传感器对被测牛肉样品的味道产生响应信号，利用电脑进行复杂处理和分析识别，最终给出一个整体的判断。国内，研究人员构建味觉传感器阵列，研究玉米饮料、白酒、纯牛奶、苹果、小麦的气味和味觉。国外，研究人员利用电子舌分辨橄榄油、茶、清洁剂、软饮料、红葡萄酒。传感器阵列可以快速准确的辨识牛肉汁的等级。传感器克服了人为因素的干扰、检测时间短、效率高、重复性好、无须复杂的样品预处理过程、不发生感官疲劳、检测结果客观可靠、容易实现在线快速分析。随着计算机技术的迅速发展，传感器在人类生活中的应用越来越广泛，基于传感器阵列技术检测牛肉味觉品质具有较大的应用潜力。

在利用传感器阵列进行牛肉味觉品质检测的过程中，测量质量和测量效率取决于检测员，人为因素较大，造成味觉品质检测不可控因素较多，差异较大。如果能在牛肉味觉品质检测过程中引入专家系统，充分专家积累的丰富的牛肉味觉品质评定经验和广泛的标准数据，利用计算机算法和专业训练来解决牛肉味觉品质自动分级检测问题，发挥专家系统人工智能的作用，从而能够推动牛肉味觉品质自动分级检测专家系统的发展。

现阶段取得的研究成果并参考国内外的现状，牛肉味觉检测系统存在以下问题：牛肉味觉通过传感器阵列进行检测，检测时多数通过人工手动方式或者单片机及PLC的控制设备方式，并没有提出牛肉味觉品质信息数据库系统及内部学习训练先进算法及软件来实现牛肉味觉品质的自动分级和数据的自动存储，难以适应大规模、精确度高的检测要求，检测效率低，误差较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的检测效率低、自动化水平低的缺陷，提供一种检测效率较高、自动化水平高、精确度高的牛肉味觉品质自动分级检测专家系统，本发明通过传感器阵列检测牛肉味觉品质特征电位值，结合牛肉味觉品质等级与特征电位值的对应关系，对该牛肉样品的味觉品质等级进行快速划分。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

牛肉味觉品质自动分级检测仪，硬件部分包括传感器阵列、支架、电机、单片机、数据采集卡、计算机；软件部分包括通讯设置单元、控制单元、数据库单元及输出与显示单元。

所述牛肉味觉品质自动分级检测仪，支架与电机相连，单片机通过控制电机，来实现电机带动支架运动，同时单片机通过USB接口与计算机相连；传感器阵列放于支架上，与数据采集卡相连，数据采集卡通过USB接口与计算机相连，每个工作电极检测牛肉汁特征电位值共3次，每次1min，计算机将3次试验在10.1s-60s的特征电位值分别取平均值，3次结果再取平均值，该值作为此工作电极检测牛肉汁的最终特征电位值，共12个工作电极，数据均作此处理，最终得到多组1行12列特征电位值矩阵，将该数据矩阵输送至数据库单元中，输出与显示单元提取数据库中数据并显示等级。

所述传感器阵列，均为雷磁电极。由于牛肉汁的味觉成分复杂，包含多种离子成分，不同离子传感器对不同离子有不同的响应信号，可以更加全面地表达牛肉味觉品质信息，故利用12个离子电极和一个参比电极组成的味觉传感器阵列对牛肉汁进行检测和分析，包括：2个玻璃电极(传感器编号为：G1、G2)；3个液膜电极(传感器编号为：P1、P2、P3)；7个难溶盐(固态)膜电极(传感器编号为：S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)；1个参比电极为饱和甘汞参比电极。

所述支架，为圆盘形状，圆盘周边有等距的12个圆孔，用来放置12个工作电极，参比电极为手动控制。

所述电机，为57HBS56AL4型号，与支架相连接，用于控制支架转动。