基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于近红外光谱技术的竹笋嫩度检测切段方法和装置。所述检测切段方法是对竹笋样品进行光谱扫描和嫩度测定，构建光谱信息与质构仪嫩度间的数学模型，根据未知样品的近红外光谱信息获得其嫩度。其装置包括固定在机架上的积分球、光谱信号采集模块、通讯模块、数据存储处理模块、显示屏、切割装置、分道装置、控制面板，积分球内安装有近红外光源、样品室、检测器，机架一端固定有步进电机和输送带；工作时，控制切割装置根据竹笋嫩度将其两段以上，经分道装置进入相应通道，整个过程的控制由控制面板完成。本发明能脱离计算机实现对竹笋嫩度的分析、处理，智能切段，能代替繁琐的人工辨别、切分，重现性良好，生产效率高。
【专利说明】基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农产品嫩度检测、切分装置，特别涉及一种基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法和装置。
【背景技术】
[0002]竹笋是竹鞭或杆基上的芽萌发分化而成的膨大的芽和幼嫩的茎，营养丰富，含有人体所必需的多种氨基酸，以及各种微量元素和纤维素，是一种低糖、低脂、高蛋白、高纤维的绿色保健食品，既可鲜食，也可加工成笋干、调味笋、水煮笋等食用产品。竹笋的采摘具有很强的季节性，时间集中，且采后极易木质化，常温贮藏1-2天食用价值急速降低，同时由于竹笋生长过程中的多样性和差异性，嫩度无法统一，差异明显，加工过程中，采用手工分级方法，效率低，容易造成原材料的浪费。目前，竹笋嫩度评价主要靠感官评定和质构仪检测。感官评定主观性强、重复性差；质构仪方法评定竹笋的嫩度，方法虽然准确，但处理程序复杂，操作繁琐，不具有实时性。
[0003]目前，还没有专门用于竹笋嫩度检测、切段分级的装置，特别是操作方便、效率高、重复性好的仪器设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于检测竹笋嫩度及其根据嫩度进行切段分级方法和装置，能够具有检测切分准确、快速的特点。
[0005]一种基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法是，对竹笋样品进行光谱扫描，用质构仪测定其嫩度，采集光谱特征信息，构建光谱信息与质构仪嫩度间的数学模型，并进行校正和测试，建立竹笋嫩度数据库；然后测定未知样品的近红外光谱，提取特征信息置入数学模型进行模式识别，获得各段嫩度，控制面板控制切割装置进行切段，并经分道装置进入相应通道。
[0006]一种实现上述竹笋嫩度检测切段方法的装置，包括固定在机架上的积分球、光谱信号采集模块、通讯模块、数据存储处理模块、显示屏、切割装置、分道装置、控制面板、步进电机和输送带。所述积分球内有近红外光源、样品室、检测器。所述切割装置上的刀具为圆盘刀。所述分道装置至少有两道以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构原理方框示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步说明。
[0009]一种基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法是，先挑选一部分竹笋样本建立数学模型，用基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段装置进行近红外光谱扫描，经光谱信号采集模块、通讯模块把采集到的数据传输至数据存储处理模块。同时，采用质构仪测定竹笋样本的嫩度，并建立标准嫩度数据库，然后将竹笋样本的嫩度与光谱信息特征进行关联，构建数学模型。然后扫描未知样品的近红外光谱，提取特征信息置入数学模型进行模式识别，获得各段嫩度，控制面板控制切割装置进行切段，并经分道装置进入相应通道。
[0010]一种基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法的装置，它包括固定在机架(3)上的积分球(5)、光谱信号采集模块(9)、通讯模块(10)、数据存储处理模块(12)、显示屏
(13)、切割装置(14)、分道装置(15)、控制面板(11)、步进电机⑴和输送带⑷。机架(3)一端下方的步进电机(I)通过皮带(2)连接安装在机架(3)上的输送带(4)，在机架(3)上从左到右依次固定有积分球(5)、光谱信号采集模块(9)、通讯模块(10)、数据存储处理模块(12)、显示屏(13)、切割装置(14)、分道装置(15)，所述积分球(5)内有近红外光源(6)、样品室(7)、检测器(8)。所述切割装置(14)上的刀具为圆盘刀。所述分道装置(15)至少有两道以上。
[0011]工作时，输送带(4)在步进电机(I)的驱动下，将竹笋样品运输至积分球(5)内的样品室内(7)，检测器(8)获得的光谱通过光谱信号采集模块(9)、通讯模块(10)、数据存储处理模块(12)分析处理，控制切割装置(14)根据竹笋嫩度将其两段以上，经分道装置(15)进入相应通道，并将结果显示在显示屏(13)上，整个过程的控制由固定在机架(3)上的控制面板(11)完成。本发明能脱离计算机实现对竹笋嫩度的检测分析、处理，智能切段，能代替繁琐的人工辨别、切分，重现性良好，生产效率高。
【权利要求】
1.一种基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法，其特征是:对竹笋样品进行光谱扫描，用质构仪测定其嫩度，采集光谱特征信息，构建光谱信息与质构仪嫩度间的数学模型，并进行校正和测试，建立竹笋嫩度数据库；然后扫描未知样品的近红外光谱，提取特征信息置入数学模型进行模式识别，获得各段嫩度，控制面板控制切割装置进行切段，并经分道装置进入相应通道。
2.根据权利要求1所述基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法的装置的特征是:它包括固定在机架上的积分球、光谱信号采集模块、通讯模块、数据存储处理模块、显示屏、切割装置、分道装置、控制面板、步进电机和输送带。
3.根据权利要求2所述基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法的装置的特征是:所述积分球内有近红外光源、样品室、检测器。
4.根据权利要求2所述基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法的装置的特征是:所述切割装置上的刀具为圆盘刀。
5.根据权利要求2所述基于近红外技术的竹笋嫩度检测切段方法的装置的特征是:所述分道装置至少有两道以上。
【文档编号】G01N21/25GK103792194SQ201210433432
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】庞林江, 王允祥, 路兴花, 成纪予, 安泉鑫 申请人:浙江农林大学