一种用于营养餐主要营养成分检测的装置的制作方法

文档序号:11316422阅读:287来源:国知局

本实用新型属于光电技术领域,特别涉及一种营养餐主要营养成分(蛋白质含量、脂肪含量等)含量快速检测的装置。



背景技术:

营养配餐是根据人体对营养的需要,按照食品中各种营养物质的含量,设计相应的营养餐食谱,使人体能摄入比例合理的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质等营养素,即达到所谓的均衡膳食。目前我国营养配餐中主要营养素设计均采用,将主要食物材料按营养成分表中计算方法得到,而没有考虑营养餐食材在加工过程中营养素损失和改变因素。而导致营养餐食谱设计中,采用食材营养成分表估算法,而非成品检测法确定营养餐主要营养成分含量的主要原因就是,常规的理化成份分析需要经过预处理、检测的耗时性和对样品破坏性,操作繁琐、复杂,所得到的分析结果时效性差,难以实际运用。随着光电技术的发展,近红外光谱技术,以其快速、无损、简便、精确等优点,在食品和农产品检测领域中得到了广泛应用,比如水果糖度的测定、小麦蛋白质含量的测定,也成功研发了系列检测装置,并在日本、美国及欧洲国家部分农产品的近红外检测方法已经被列为标准的检测方法。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对营养餐现有理化检测技术的不足,提供一种营养餐主要营养成分(蛋白质含量、脂肪含量等)含量快速检测的装置。

本实用新型装置检测精度可以满足营养餐的检测精度要求,同时实现了营养餐主要营养成分多组分同时快速检测,单个营养餐样品平均检测时间约为120秒,大大提高了营养餐检测效率,提高了通过检测营养品成品营养素含量来指导营养餐食谱设计成为可行性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种用于营养餐主要营养成分检测的装置,包括样品自动预处理装置、光源装置、样品池、多通道检测装置、外壳等部分,其中样品自动预处理装置与样品池连接,样品池分别在两端与光源装置和连接多通道检测装置连接。

所述的样品自动预处理装置,用于将营养餐样品自动预处理,它包括打浆装置和自动清洗装置;

所述的光源装置,用于发射近红外光,照射到通过装有样品的样品池,形成透射光。它包括卤钨灯灯泡、电源控制装置;

所述的样品池,用于装载经过预处理样品,进行透射光谱的采集,样品池采用透红外光学玻璃制作;

所述的多通道检测系统,由准直镜、滤光片、透镜、狭缝、光栅、CCD检测器和信号采集和处理装置构成,其作用是检测近红外光与样品作用后携带样品信息的光信号,将光信号转变为电信号,并通过模数转换器以数字信号形式输出。

本实用新型的有益效果是实现营养餐蛋白质、脂肪等主要营养成分的快速检测,比常规营养餐营养成分检验更为快捷,检测结果重复性好,检测费用低,便于根据检测结果更加合理设计营养食谱,保障营养餐营达到真正的营养膳食平衡。

附图说明

图1是一种用于营养餐主要营养成分检测的装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,一种用于营养餐主要营养成分检测的装置,包括样品自动预处理装置、光源装置、样品池、多通道检测装置、外壳等部分,其中样品自动预处理装置与样品池连接,样品池分别在两端与光源装置和连接多通道检测装置连接。

样品自动预处理装置,用于将营养餐样品自动预处理,它包括打浆装置和自动清洗装置。样品自动预处理装置与样品池连接,营养餐样品经过样品自动预处理装置处理后进入样品池中。

光源装置与样品池连接,用于发射近红外光,照射到通过装有样品的样品池,形成透射光。它包括卤钨灯灯泡、电源控制电源控制装置。

样品池分别在两侧与光源装置和多通道检测装置连接,用于装载经过预处理营养餐样品,进行透射光谱的采集,样品池采用透红外光学玻璃制作。样品池透光性为,700-1100nm时透过率大于90%。所述样品池可采用50mm、20mm、10mm三种不同的量程。样品池工作温度为-10-50℃。

多通道检测装置,由准直镜、滤光片、透镜、狭缝、光栅、CCD检测器和信号采集和处理装置构成,其作用是检测近红外光与样品作用后携带样品信息的光信号,将光信号转变为电信号,并通过模数转换器以数字信号形式输出。CCD检测器采用美国海洋光学USB2000+型CCD阵列检测器,信噪比达到104,扫描速度达到全谱扫描5次/秒,而且可以多点波长校正。多通道检测装置单色光带宽为10nm,波长准确度优于0.4nm,波长重复性优于0.2nm。

实时处理软件系统,内嵌不同营养餐营养品质的预测模型,可实现光谱的采集、校正、预处理、实时预测,最终给出营养餐的营养品质测量值。实时处理软件系统会实时的采集仪器各个关键部件的工作温度,包括仪器检测器的工作温度、仪器机箱内温度和样品池的温度,样品池温度可用于修正样品光谱及数学模型。实时处理软件系统会自动根据样品的情况自动设置采集次数,系统在求其平均光谱时调用剔除异常光谱点算法对各次采集的光谱每点进行异常判断,实时对异常点进行剔除。所述的实时处理软件系统可以根据仪器、环境和样品的特点随意设置预处理方法和参与建模的波长谱区。并可查看处理前后的光谱图像。实时处理软件系统在建模/ 分析过程中,可根据系统提供的相关样品的温度修正参数对建模样品的温度进行修正,得到与温度无关的数学模型和样品光谱,以消除温度差异对模型稳定性的影响。

外壳用于封装光源装置、样品池、多通道检测装置和电源等。外壳采用对温度不太敏感的材料,内表面做涂黑处理,以阻挡外部过多的杂散光进入仪器内。整机体积只有215×185×70mm,功耗小于1.5瓦,可采用电池供电,也可用AC220伏供电,如采用4节3.6V锂电池稳压供电,可以充电一次充电可连续工作2个工作日 (18小时)以上。

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