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原文传递一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法

专利名称：	一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法
摘要：	本发明实施例提供一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法，该装置包括叉指电极硫化氢传感器、纸电池和电致变色器；叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，纸电池两端分别与叉指电极型硫化氢传感器和电致变色器连接，构成等效电路；本发明将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度‑叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，即可获得冰鲜肉的新鲜度。实现快速实时监测冷鲜禽肉的内部品质。与现有的无损检测技术相比，本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法降低了检测成本，监测方式更加便捷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国农业大学
发明人：	张小栓;李新武;刘雪;傅泽田;李志刚;李振波;王文胜
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811475872.8
公开号：	CN109856196A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王莹;吴欢燕
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100193 北京市海淀区圆明园西路2号
主权项：	1.一种冰鲜肉新鲜度监测装置，其特征在于，包括叉指电极硫化氢传感器、纸电池和电致变色器；所述叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，所述纸电池两端分别与叉指电极型硫化氢传感器和电致变色器连接，构成等效电路；所述叉指电极硫化氢传感器用于与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化，且当叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时，等效电路导通；其中，叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度，是根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型获得；所述电致变色器用于在所述等效电路导通时发生变色。 2.根据权利要求1所述的冰鲜肉新鲜度监测装置，其特征在于，所述叉指电极硫化氢传感器包括叉指电极和乙酸铜油墨层；所述叉指电极是采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成，所述乙酸铜油墨层是通过在叉指电极表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨形成。 3.根据权利要求2所述的冰鲜肉新鲜度监测装置，所述叉指电极的叉指数为15-18，叉指长度为12-16cm。 4.根据权利要求1～3任一项所述冰鲜肉新鲜度监测装置的监测方法，其特征在于，包括： S1，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内；其中，叉指电极硫化氢传感器分别与纸电池和电致变色器连接，并构成等效电路； S2，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值； S3，根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，获得冰鲜肉的新鲜度。 5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述S3中，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程包括： S31，采集鲜肉包装内贮运环境温度、硫化氢气体浓度和挥发性盐基氮(TVB-N)含量各自对应的时间序列，并根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型； S32，将叉指电极硫化氢传感器放入不同硫化氢浓度的鲜肉包装内，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值； S33，根据不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值以及硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，建立冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型。 6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S31中，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型具体包括： S311,根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量的时间序列，获取挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式： V＝V0ekt 式中，V为样品至第t天时的TVB-N值(mg/100g)；V0为样品初始时的TVB-N值(mg/100g)；k为TVB-N变化速率常数；t为样品的存储时间(d)； S312，在绝对温度T环境下，得到TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程：式中:k0为方程的指前因子；Ea为TVB-N变化反应的活化能(kJ/moL)；T为绝对温度(K)；Y为气体常数(8.3144J/mol*K)；k0和Ea都是反应系统物质本性有关的经验常数； S313，根据鲜肉包装内贮运环境温度和硫化氢气体浓度各自对应的时间序列，挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式以及TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程，获得鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系； S314，根据鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系以及挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度-禽肉新鲜度模型。 7.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S32中，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值具体包括：基于硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，当硫化氢浓度达到对所对应的冰鲜肉新鲜度级别时，将叉指电极硫化氢传感器取出，使用阻抗分析仪测量并记录叉指电极硫化氢传感器的阻抗值，获取各硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值。 8.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S3中，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程还包括： S34，基于冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，通过调整石墨电极的面积、叉指间距以及乙酸铜油墨层的厚度，优化叉指电极硫化氢传感器，从而优化冰鲜肉新鲜度对应的叉指电极型传感器的阻抗值；以使冰鲜肉新鲜度为腐败级别时，对应叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值，等效电路处于导通状态；且冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别时，对应叉指电极硫化氢传感器阻抗值大于第一预设阈值，等效电路处于不导通状态。 9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，在叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内之后，所述方法还包括：若电致变色器不变色，则判断获知等效电路不导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值大于第一预设阈值；根据冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型判断获知，叉指电极硫化氢传感器阻抗值大于第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别。 10.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述叉指电极硫化氢传感器的制备流程包括：采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成叉指电极，在叉指电极表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨，形成乙酸铜油墨层。
所属类别：	发明专利