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原文传递一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置及方法

专利名称：	一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置及方法
摘要：	本发明提供一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置及方法，包括上位机、相机、圆柱形不锈钢仓、色敏传感器、色敏传感器放置板、反应室、泵、进气管路、出气管路、和电加热控温系统。同时本发明还提供一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测方法，利用对水产品新鲜度特征挥发性气体敏感的色敏材料与水产品收购、运销、加工、储藏中的挥发性气体反应的颜色变化来检测其新鲜度，通过表面活性剂结合沉淀法对水产品新鲜度特征挥发性气体敏感的色敏材料进行纳米化修饰，提高了色敏材料的灵敏度；本发明装置及用该装置检测水产品新鲜度的方法，操作简便，方法智能，易于操作，检测系统成本低，检测灵敏度高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南通市食品药品监督检验中心
发明人：	管彬彬;陈彬;程晓宏;杨俊;周楠;蒋林惠;陈煜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910112959.7
公开号：	CN109682805A
代理机构：	北京一格知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	滑春生
分类号：	G01N21/78(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	226000 江苏省南通市青年西路196号
主权项：	1.一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：包括上位机(1)、相机(2)、圆柱形不锈钢仓(4)、色敏传感器(22)、色敏传感器放置板(7)、反应室(9)、泵(11、12)、进气管路(13、14)、出气管路(19、20)、和电加热控温系统(21)；所述上位机(1)与相机(2)通过双向传输数据线连接，所述相机(2)的镜头向下设置于圆柱形不锈钢仓(4)顶部，所述圆柱形不锈钢仓(4)内部设有环形光源(3)，所述圆柱形不锈钢仓(4)底部与所述反应室(9)顶部密封连接，所述反应室(9)顶部开有通孔，所述通孔内设有色敏传感器放置板(7)，用于放置色敏传感器(22)；所述反应室(9)侧面设有进气口(15、16)，另一侧设有出气口(17、18)，所述进气口(15、16)分别通过进气管路(13、14)与泵(11、12)连接，所述出气口(17、18)分别与出气管路(19、20)连接，所述反应室(9)底部与电加热控温系统(21)相连。 2.根据权利要求1所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：所述圆柱形不锈钢仓(4)的内表面覆盖有黑色漫反射涂层(5)。 3.根据权利要求1所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：反应室(9)包括前侧盖板(23)和主体部分，所述反应室(9)顶部通过合页铰接于反应室主体部分上，所述前侧盖板(23)外侧设有把手，所述前侧盖板(23)与反应室(9)主体部分接触的位置设有密封垫扣(10)。 4.根据权利要求1所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：所述反应室(9)采用不锈钢材质。 5.根据权利要求1所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：所述色敏传感器放置板(7)通过贯通其两侧中部的转轴(6)安装于所述通孔内部，所述色敏传感器放置板(7)可绕转轴(6)旋转360°，所述转轴(6)一端延伸至反应室(9)外并与旋转手柄(8)相连。 6.根据权利要求5所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：所述通孔与所述色敏传感器放置板(7)接触的位置设置有气密性密封胶圈。 7.根据权利要求1所述的一种基于可视嗅觉指纹技术的水产品新鲜度检测装置，其特征在于：所述反应室(9)内侧位于所述进气口(15、16)的位置均连接有布风盒(24)，所述布风盒(24)内设有离心式扰流扇叶(241)，所述布风盒(24)周侧及侧面均开设有通风孔(242)。 8.一种利用本发明装置检测水产品新鲜度的方法，其特征在于：按照下述步骤进行： (1)安装色敏传感器(22)，操作旋转手柄(8)使色敏传感器放置板(7)朝向所述反应室(9)内，将色敏传感器(22)置于色敏传感器放置板上，操作旋转手柄(8)使色敏传感器放置板(7)朝向所述圆柱形不锈钢仓(4)内，相机(2)获取反应前色敏传感器(22)的初始图像并传输给上位机(1)，上位机(1)进行图像处理获得初始颜色信息； (2)装入待测样本：向上提起所述前侧盖板(23)，将盛有待测样本的容器放入所述反应室(9)内； (3)样本信息的采集：电加热控温系统(21)控制反应室(9)的温度，待温度升至25℃并恒温5分钟后操作旋转手柄(8)使色敏传感器放置板(7)朝向所述反应室(9)内，所述色敏传感器(22)与待测样本的挥发性气体反应； (4)气味信息的获取：操作旋转手柄(8)使色敏传感器放置板(7)朝向所述圆柱形不锈钢仓(4)内，相机(2)获取反应后色敏传感器(22)的图像并传输给上位机(1)，上位机(1)接收并处理相机(2)采集的信号，代入校正模型输出待测水产品样本的新鲜度； (5)通风清洁：取出样本并通过进气口(15、16)向反应室吹风，将残余样本气体除去。 9.根据权利要求8所述的一种利用本发明装置检测水产品新鲜度的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的色敏传感器(22)的制备方法具体如下：将对水产品新鲜度特征挥发性气体敏感的色敏材料包括溴甲酚绿、中性红、甲基红、甲酚红、5,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphine zinc(ZnTPP)、N-ZnTPP-12h、N-ZnTPP-24h、N-ZnTPP-48h、N-ZnTPP-72h，N-ZnTPP-12h、N-ZnTPP-24h、N-ZnTPP-48h、N-ZnTPP-72h是通过表面活性剂结合沉淀法自组装的纳米化ZnTPP(以N-ZnTPP表示)，四者的区别是静置时间不同，N-ZnTPP-12为静置12h，N-ZnTPP-24h为静置24h，N-ZnTPP-48h为静置48h，N-ZnTPP-72h为静置72h。将5种卟啉类化合物和4种pH指示剂分别溶于二氯甲烷溶剂中，浓度均为1mg/mL，通过微量点样毛细管将其印染在聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上，在氮气环境下待溶剂挥发制成色敏材料传感器阵列。 10.根据权利要求9所述的一种利用本发明装置检测水产品新鲜度的方法，其特征在于：所述通过表面活性剂结合沉淀法自组装的纳米化方法具体如下： (1)用10mLN,N-二甲基乙酰胺溶解10mg的ZnTPP，得到溶液A； (2)向溶液A中注入1mL聚乙二醇600，混合均匀，得到溶液B； (3)用移液枪匀速将200μL溶液B在2min内注入5mL 50℃超纯水中，数显恒温磁力搅拌器搅拌速度为1000r/min，待搅拌10min后，将溶液体系置于避光处静置特定时间； (4)将得到的N-ZnTPP分散体系多次抽滤水洗，干燥后得到固态N-ZnTPP。
所属类别：	发明专利