[发明专利]四方对称光源的LED诱导荧光辣椒色价检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种四方对称光源的LED诱导荧光辣椒色价检测系统及方法，检测系统包括探头、可见‑近红外光谱仪和计算机；探头包括比色皿底座、灯杯、聚光和滤光模块和光纤固定座；聚光和滤光模块包括透镜固定座、滤光片、滤光片固定座、滤光片垫片和透镜。方法包括：步骤1、样品制备；步骤2、获取辣椒皮粉样品以及辣椒颗粒样品的荧光光谱信息；步骤3、利用丙酮‑超声波提取法获取每个辣椒皮粉样品以及辣椒颗粒样品的色价标准理化值；步骤4、建立色价预测模型；步骤5、对待测的未知辣椒皮粉或者辣椒颗粒样品的色价进行预测。本发明提供的检测系统及方法具有低成本、高灵敏度的优点，且待测样品无需前处理，分析过程不需要消耗有机试剂。

技术领域

本发明涉及一种四方对称光源的LED诱导荧光辣椒色价检测系统及方法，属于农产品无损检测技术领域。

背景技术

辣椒作为我国第一大蔬菜作物，其独特的风味和香气特性深受广大消费者喜爱，具有重要的鲜食价值。此外，高色价的辣椒品种还具有独特的加工产业价值。辣椒干的色价是评价辣椒中色素含量高低的唯一指标，可以作为辣椒红色素颜色深浅的衡量标准。目前，国内外已经将辣椒色价作为一种重要的候选品质和选育目标，是干制辣椒收购时价格评定的主要依据。随着辣椒加工产业的快速发展，市场对高色价的加工专用型辣椒的需求不断增加。然而，传统的色价测定方法通常采用丙酮-超声波法，需要采用大量有机试剂，且检测时间长，人工成本高。因此，干辣椒色价快速检测方法不仅是健全辣椒品质在线监控和现场评估的重要途径，更是促进加工型辣椒产业发展的保障手段。

光谱技术以其具有快速、高通量的优点在农产品等品质分析领域得到了广泛的应用。目前，已经有研究利用近红外光谱技术、拉曼光谱技术实现了辣椒色价的检测。但是，近红外光谱技术需要使用铟镓砷探测器，成本较高，且灵敏度比拉曼光谱低，而拉曼光谱受环境影响大，且光源对温度的要求非常高，均不利于商业推广及现实应用。与这两种光谱技术相比，LED诱导荧光光谱技术不仅具有低成本的优点，且灵敏度较高。因此，基于LED诱导荧光光谱技术搭建一种辣椒色价的小型化检测系统，利用荧光光谱建立高精度的检测色价预测模型，能够为色素辣椒加工产业的质量管控提供一种高效的色价检测方案。

发明内容

本发明的目的在于为解决色素辣椒验收过程中的快速检测需求，而提出一种四方对称光源的LED诱导荧光辣椒色价检测系统及方法。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种四方对称光源的LED诱导荧光辣椒色价检测系统，包括探头12、可见-近红外光谱仪13和计算机14。

所述探头12包括比色皿底座1、灯杯3、聚光和滤光模块和光纤固定座6。

比色皿底座1包括外部的座体以及内部的比色皿放置平台，其中，所述座体为一底部封闭、上部敞口，从而具有一容纳空间的圆柱体；座体的上部设有内螺旋，座体的底部设有比色皿放置平台；比色皿2放置在比色皿放置平台上；辣椒皮粉样品或辣椒颗粒样品填充于比色皿2中，辣椒皮粉样品或辣椒颗粒样品的上表面为一水平面。

灯杯3位于比色皿放置平台的上方。

灯杯3内部沿圆周方向等角度排布的长方形通孔用于放置四方对称的LED光源；灯杯3中心的正方形空腔用于定位比色皿2。

灯杯3中设有四个用于放置PCB板11的沿圆周方向等角度排布的长方形卡槽303，PCB板11上焊接LED灯珠10，四个带有LED灯珠10的PCB板11对称设置在灯杯3中心的正方形空腔中，各LED灯珠10的中心位于同一水平面上。

灯杯3的上部中心位置处设有圆形孔。

灯杯3的底部设有外螺旋，灯杯3的外螺旋的上方沿圆周方向共设置四对双孔301，分别用于穿过四个LED灯珠10的正负极导线；四对双孔301的上方的外轮廓为四方形结构；比色皿2的各表面与上述四方形结构的各对应表面相互平行。