一种食品新鲜度检测装置及检测方法与流程

本发明涉及食品新鲜度检测，具体为一种食品新鲜度检测装置及检测方法。

背景技术：

1、常见的检测食品新鲜度的方法主要包括外观分析、化学指标检测、微生物检测、红外光谱和电子鼻检测等，由于食品种类繁多、形态各异，不同的食品需要对应不同的检测方法，才能实现可靠的检测结果。

2、在肉类食品中，由于肉类腐败的过程中会被细菌分解会产生硫化氢、甲硫醇、甲烷和乙醇气体，所以通常利用电子鼻检测法。电子鼻检测方法，即利用电子鼻内部的多种气体传感器来分析肉类食品挥发的气体成分，并通过对比新鲜食品的气体成分，来确定食品的新鲜度。

3、目前的电子鼻检测系统，通常是自吸气检测，自吸气检测过程中会吸入样本气体之外的空气，会导致样本气体中的目标气体浓度发生变化，而难以把握样本气体中的目标气体浓度，这就很容易导致检测结果误差较大。另外，不同质量的样品挥发的目标气体含量也是不同的，同时受样品温度和样本气体温度的影响，样品内目标气体的挥发速率并不稳定，这就更加难以把握样本气体中的目标气体浓度，会常常导致对同质样品进行检测时的检测结果差异较大，而难以精确得知食品的新鲜度。

4、另外，特别是对冻肉食品进行检测时，由于冻肉本身的温度较低，挥发的气体含量也很低，利用电子鼻难以精确分析肉类挥发的气体浓度，不同环境下的冰冻肉类自身的温度范围较大（通常在-16℃～-2℃之间），样品内目标气体的挥发速率不可控，这就更加难以把握样本气体的浓度参数与对比参数的参考标准，即便利用温度补偿算法分析，由于温度变量与样品内目标气体的挥发速率变量之间也具有难以确定和分析的变量系数，也会导致对同质样品检测结果出现误差。而且，由于冻肉本身质地较硬，不便于对其进行定量取样，取样过程中的样品很容易受到污染而影响检测精度。

5、于是，在此提供一种食品新鲜度检测装置及检测方法解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决现有的技术问题，提供一种食品新鲜度检测装置及检测方法。

2、本发明为实现相应的目的，提供如下技术方案：一种食品新鲜度检测装置，包括台架、气体浓度分析器和滑动连接于台架一侧壁上的检测架，所述台架侧臂的顶部固定连接有压簧，所述压簧的顶端与检测架的顶部固定连接。

3、所述气体浓度分析器包括壳体，所述壳体的内壁转动设置有叶轮，且叶轮的位置与进气口的位置相对应，所述壳体的内部设置有硫化氢气体传感器、甲硫醇气体传感器、氨气传感器和乙醇气体传感器，所述硫化氢气体传感器、甲硫醇气体传感器、氨气传感器和乙醇气体传感器均与数据分析处理系统电连接，用于向气体浓度分析器的数据分析处理系统反馈相应的检测数据并通过相关的数据分析得出食品样品的新鲜度。

4、所述台架与检测架之间设置有用于对检测架进行定位的定位组件，所述定位组件包括固定连接于检测架一侧边的齿条和转动连接于台架一侧边的卡块，所述卡块的顶部设置有与检测架相吻合的卡接部，所述卡块的底部与台架之间固定连接有弹簧。

5、所述检测架的内部设置有恒温取样机构。

6、所述恒温取样机构包括固定连接于检测架右侧壁的滑槽架和固定连接于台架左侧壁的气泵a，所述滑槽架的左侧面滑动连接有双轴伺服电机，所述双轴伺服电机的上转轴固定连接有丝杆，所述丝杆的顶端螺纹连接于滑槽架的顶部，所述双轴伺服电机的左侧面固定连接有恒温管a，恒温管a的内部设置有螺旋的导流管，通过流动有恒温介质，来实现恒温功能；

7、所述恒温管a的顶部滑动贯穿滑槽架的顶部并固定连接有旋转气密接头，所述旋转气密接头的内部固定镶嵌有三通管，所述恒温管a的内部转动套设有中空采样管，所述中空采样管的顶端转动连接于旋转气密接头的内部并与三通管的一端相连通，所述气泵a通过软管连通有电磁阀a，电磁阀a与气泵a并联电连接，所述电磁阀a通过三通管与中空采样管相连通，所述中空采样管的底端延伸至恒温管a的下方并通过齿轮组与双轴伺服电机的下转轴传动连接。

8、进一步的，在恒温取样机构中，所述中空采样管底端的内壁设置有关于中空采样管轴向倾斜的切割条，所述中空采样管的底部设置有锋利的环形切口，且环形切口上开设有一组槽口。

9、所述检测架的内底壁设置有样品周转存纳组件。

10、所述样品周转存纳组件包括滑动连接于检测架内底壁的底座，所述底座的顶部固定连接有环形盘，所述环形盘的中部设置有斗形腔，所述底座的左端固定连接有横向电推杆，所述横向电推杆的左端固定连接于检测架的内侧壁，所述底座右端的顶面固定连接有与中空采样管的位置相对应的定位管，所述底座的内部固定镶嵌有u形导管，所述u形导管的右端固定套接于定位管的内部，所述u形导管的左端开设有外螺纹并延伸至斗形腔的中部，所述底座的中部固定镶嵌有排污管，所述排污管的顶端延伸至斗形腔的底部，所述环形盘的顶面固定镶嵌有橡胶环。

11、所述样品周转存纳组件还包括螺纹套接于u形导管左端的样品存纳瓶，所述样品存纳瓶包括外瓶体，所述外瓶体底部的内壁设置有与u形导管左端相适配的内螺纹，所述外瓶体的外表面开设有呈圆周阵列的通气孔，所述样品存纳瓶的内部卡接有网筒，所述网筒的内壁设置有倒刺片，所述外瓶体的底端设置有与斗形腔的底壁相吻合的橡胶密封盘。

12、所述检测架的内顶壁固定连接有纵向电推杆，所述纵向电推杆的底端固定连接有定容仓组件。

13、所述定容仓组件包括u形罩，所述u形罩的底端与橡胶环相适配，所述u形罩的内腔设置有橡胶气球，所述检测架的内侧壁固定安装有气泵b，所述橡胶气球通过软管与气泵b相连通，所述u形罩的内壁固定安装有空气循环泵，所述空气循环泵的进气端向下倾斜延伸，所述空气循环泵的排气管向上延伸后并向下弯折，所述u形罩的中部固定镶嵌有出气管，出气管在u形罩内部的一端向下弯折，所述出气管通过软管与气体浓度分析器的进气口相连通。

14、所述恒温取样机构和定容仓组件之间设置有清洁机构。

15、所述清洁机构包括与三通管相连通的电磁阀b、设置在u形罩外部的环形管和固定镶嵌在u形罩中部的一组喷头，每个所述喷头均与环形管相连通，所述检测架的内侧壁安装有水泵，所述水泵通过软管分别与电磁阀b和环形管相连通。

16、进一步，所述检测架的底面固定连接有接触筒，所述检测架的底壁固定镶嵌有恒温管b，恒温管b的内部设置有螺旋的导流管，通过流动有恒温介质，来实现恒温功能，所述接触筒和恒温管b均与中空采样管的位置相对应，所述接触筒的内部卡接有清洁环。

17、该食品新鲜度检测装置的检测方法如下：

18、步骤一、使该装置复位，即控制双轴伺服电机带动丝杆倒转，使双轴伺服电机、恒温管a和中空采样管向上运动，直至中空采样管的底端位于恒温管b的上方，然后再向下按压定位组件中的卡块的底端，利用压簧的弹力使检测架向上移动，使检测架的面和台架的底面之间具有足够的空间放置待检样品，然后启动纵向电推杆带动u形罩向上运动，直至u形罩的底端与样品周转存纳组件之间具有合适的高度差，再把样品存纳瓶的底端螺纹连接在u形导管的左端。

19、步骤二、开启恒温管a和恒温管b，使恒温管a内部的温度保持在25℃左右，使恒温管b内部的温度保持在28℃～32℃之间，把待检样品放置在台架的底面上，使待检样品的取样部位与接触筒的位置相对应，然后向下推动检测架，直至接触筒抵压在待检样品的表面，同时通过定位组件对检测架进行限位，以避免检测架向上运动。

20、步骤三、通过控制器并结合相应的控制程序，控制双轴伺服电机带动丝杆正转，使双轴伺服电机、恒温管a和中空采样管向下运动，同时通过双轴伺服电机的下转轴带动中空采样管正转，直至中空采样管的底端依次贯穿恒温管b和清洁环并插入待检样品内预定的深度，完成定量取样，然后控制双轴伺服电机带动丝杆倒转，直至中空采样管底端移动至定位管的上方。

21、步骤四、启动横向电推杆推动底座向左运动，直至定位管位于中空采样管的正下方，再次控制双轴伺服电机带动丝杆正转，直至中空采样管的底端插入u形导管的右端，然后启动气泵a，向中空采样管内通入洁净的恒温空气，直至中空采样管底端内部的样品通过u形导管被吹入样品存纳瓶内部的网筒中，再关闭横向电推杆，然后启动纵向电推杆使纵向电推杆推动u形罩向下运动，直至u形罩的底部抵压在橡胶环的上表面。

22、步骤五、再次启动气泵a，向u形罩内输入恒温空气，输气量至少为u形罩容积的两倍，再关闭气泵a，然后开启空气循环泵，使u形罩内部的空气循环五分钟，使网筒中的样品挥发出的气体均匀混合在u形罩内部，形成样本气体。

23、步骤六、启动气泵b，使u形罩内部的橡胶气球缓慢膨胀，挤压u形罩内的样本气体，使样本气体通过软管进入气体浓度分析器的内部，当气体浓度分析器内原有的空气被样本气体排挤出到外部之后，再启动气体浓度分析器的检测程序对样本气体的目标成分进行检测。

24、步骤七、检测完毕后，启动纵向电推杆使u形罩向上运动，旋转取出样品存纳瓶，再使u形罩向下运动，直至u形罩的底部抵压在橡胶环的上表面，再次启动气泵a，向u形罩内通入洁净的空气排出u形罩内残存的样本气体，然后关闭气泵a。

25、步骤八、开启水泵向中空采样管、u形导管和环形管内输送高压清洗液，通过u形导管和喷头喷出清洗液对u形罩的内壁和斗形腔进行清洗，同时也能对中空采样管和u形导管的内壁进行清洗，清洗完毕后，再次启动气泵a向u形罩的内部通入恒温的空气，对u形罩的内壁进行风干，在风干的后期，启动纵向电推杆使u形罩向上移动，使u形罩和环形盘之间具有合适的缝隙以排出湿气，直至u形罩和斗形腔完全干燥即可。

26、步骤九、再次使该装置复位，以待下次检测。

27、与现有技术相比，该食品新鲜度检测装置及检测方法具备如下有益效果：

28、一、本发明通过恒温取样机构和样品周转存纳组件的配合设计，对样品进行采集和转移，能够实现定量取样并保持统一的样品温度，保证样品内目标气体的挥发速率相对可控，而避免对同质样品进行检测时的检测结果差异较大的情况，同时能够避免样品在转移过程中受到污染。

29、二、本发明通过恒温取样机构、样品周转存纳组件和定容仓组件的配合设计，能够使目标气体在相同体积的空气中挥发并混合形成样本气体，并能够避免样本气体掺杂外部的空气而使样本气体中的目标气体浓度发生变化，避免样本气体中的目标气体浓度受到干扰，而提高检测结果的准确性。

30、三、本发明通过恒温取样机构和定容仓组件之间设置的清洁机构，能够便于对样品采集部件、样品转移路径和样本空气存纳部件进行清洗，避免样品和样品气体受到污染，进一步保证检测精度，同时也能通过恒温取样机构中的气泵a和恒温管a提供恒温的烘干气流，对样品采集部件、样品转移路径和样本空气存纳部件进行烘干，便于使用。

31、四、综合该食品新鲜度检测装置及其检测方法，能够实现定量取样并保持统一的样品温度，保证样品内目标气体的挥发速率相对可控，从而避免对同质样品进行检测时的检测结果差异较大的情况；能够避免样品在转移过程中受到污染；能够使目标气体在相同体积的空气中挥发并混合形成样本气体，并能够避免样本气体掺杂外部的空气而使样本气体中的目标气体浓度发生变化，避免样本气体中的目标气体浓度受到干扰，而提高检测结果的准确性；能够便于对样品采集部件、样品转移路径和样本空气存纳部件进行清洗，避免样品和样品气体受到污染，进一步保证检测精度。

32、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。