一种呕吐毒素的识别分选设备及分选方法技术

一种呕吐毒素的识别分选设备，其中包括第一识别装置、第二识别装置；第一识别装置包括若干红光或者红外光光源和第一光电探测单元，红光或者红外光光源照射到物料上，第一光电探测单元接收物料的反射光信号并转换成电信号；第二识别装置包括若干紫外光源和第二光电探测单元，紫外光源照射到物料上，第二光电探测单元接收物料产生的荧光信号并转换成电信号；以上通过第一识别装置或第二识别装置进行识别，任意一个识别出是坏料的物料即被剔除。本发明专利技术还提供一种分选方法。本发明专利技术的优点在于：通过两种识别技术相结合分选出呕吐毒素超标颗粒，可有效降低小麦中的呕吐毒素，可广泛应用于粮食加工领域，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品加工
，尤其是检测霉变小麦中的呕吐毒素的装置及方法。
技术介绍
呕吐毒素(DON)广泛存在于全球，主要污染小麦、大麦、玉米等谷类作物，具有较强的细胞毒性，人和动物在误食DON后，会出现厌食、呕吐、腹泻、发烧等症状，严重时会造成死亡，研究表明，DON对免疫系统也有影响，有明显的胚胎毒性和一定的致畸作用。目前我国规定谷物中的限量标准是lmg/kg。DON化学性质非常稳定，一般不会在加工、存储、烹饪过程中破坏，有较强的热抵抗能力，在121°C条件下加热25分钟仅有少量破坏，酸性环境对其没有影响，碱性环境可部分破坏。目前市面上主要的检测方法是薄层层析法、酶联免疫法、气相液相色谱法、荧光免疫分析法等。这些方法定量准确度高，但化学检测前处理耗时长、对操作人员要求也较高，难以满足在线检测要求。目前用于降低呕吐毒素的方法主要分为两种，一种是通过化学手段消减，如CN201410653961 “ 一种快速消减小麦中呕吐毒素的方法”中采用臭氧的方法降解小麦中的D0N，这种方法虽然消减效率高，达到80 %以上，但臭氧处理耗时很长，且处理后的小麦能否产生别的有害物质及是否有未知的影响情况不明，通过化学方法消减的最终物料是国家规定不能流向市场的，不具有商用价值；另外一种方法是通过光电分选的手段将呕吐毒素超标的颗粒从原料中分离，得到的好料可以直接使用，目前已有的技术文献记载有:2005年Delwiche等人采用佐竹可见红外复合色选机选小麦样品中的呕吐毒素，采用的分选波长是675nm和1480nm，带宽30nm，分选后毒素含量约降低50 %，但对于一些含量高的小麦，分选后呕吐毒素含量仍然超标，且红外可见复合结构比较复杂，不易实现；2009年日本Saito等人对佐竹的CS300和RMG5561两款分选设备分选小麦呕吐毒素做了对比，结果表明采用可见光分选的CS300效果较好，但其分选特征不明，且仅用可见光识别，对一些外观颜色一致毒素含量不同的物料无法准确识别，目前为止市场也没有相关成熟的产品；2013年安佑集团研究院王改琴等人给了几个典型的小麦呕吐毒素污染的特征，指出正常麦为红色，呕吐毒素超标的颗粒主要是不饱满粒、赤霉病粒以及破损颗粒，但没有给出具体的分选方法及装置，另外没有给出全部的呕吐毒素超标粒的特征。
技术实现思路
为了解决现有小麦呕吐毒素分选特征不明确及分选结果不稳定的问题，本专利要解决的技术问题在于提供明确的小麦呕吐毒素多个污染特征，并提出了红光或者红外光和紫外荧光相结合的方法来提高呕吐毒素污染特征的识别率，给出了具体的分选装置。本申请的专利技术人在现有的几个典型的小麦呕吐毒素污染的特征的基础上经过进一步研究，得出以下小麦呕吐毒素污染的特征:如图3和4所示，正常麦为红色麦子，红光或者红外光反射率比正常麦子大的小麦有发白颗粒、灰色颗粒和破损颗粒，发白颗粒的蛋白质含量低，破损颗粒的破损部位容易被感染；红光或者红外光反射率比正常麦子小的麦子主要有异色颗粒；另外颗粒较小的麦子呕吐毒素含量也比较高，也可采用红光或者红外光照明识别；除此之外，外观皱皮的颗粒也具有呕吐毒素，可以采用紫外诱导荧光的方法来进行识别，依据荧光颜色和荧光强度进行识别。对于红光或者红外光识别的情况，通常设定两个大小不同的反射率阈值，大于大的阈值的或者小于小的阈值的物料都为呕吐毒素超标的物料。破损颗粒由于信号强度非常强，远大于这里面的任意一种物料，因此没有给出光谱图，灰色颗粒通常是灰白粒，反射率要低于白色颗粒但又比正常颗粒高。本专利技术采用以下技术方案解决上述呕吐毒素污染特征的识别率低的技术问题的:一种呕吐毒素的识别分选设备，包括下料装置、物料输送装置、探测装置、处理器、剔除装置，物料经过下料装置进入物料输送装置，探测装置探测物料后将信号传递给处理器，处理器控制剔除装置将坏料剔除，所述探测装置包括第一识别装置、第二识别装置；第一识别装置包括若干红光或者红外光光源和第一光电探测单元，红光或者红外光光源照射到物料上，第一光电探测单元接收物料的反射光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；第二识别装置包括若干紫外光源和第二光电探测单元，紫外光源照射到物料上，第二光电探测单元接收物料产生的荧光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；以上通过第一识别装置或第二识别装置进行识别，任意一个识别出是坏料的物料即被剔除。作为其中的一个实施例，所述物料输送装置为滑道，所述若干红光或者红外光光源和第一光电探测单元位于滑道的前方，所述若干紫外光源和第二光电探测单元位于滑道的后方。该实施例中，所述第一识别装置还可以包括第一背景装置，所述第二识别装置还可以包括第二背景装置，所述第一背景装置位于滑道的后方，所述第二背景装置位于滑道的前方，没有物料的区域，红光或者红外光光源照射到第一背景装置上，紫外光源照射到第二背景装置上，被物料和第一背景装置反射的反射光信号被第一识别装置的第一光电探测单元接收，物料和第二背景装置产生的荧光信号被第二识别装置的第二光电探测单元接收。作为另一个实施例，所述物料输送装置为物料输送履带，所述若干红光或者红外光光源和第一光电探测单元位于物料输送履带外部物料抛出轨迹上方，所述若干紫外光源和第二光电探测单元位于物料输送履带的正上方。该实施例中，所述第一识别装置还可以包括第一背景装置，所述第一背景装置位于物料输送履带的下方，没有物料的区域，紫外光源照射到皮带上，红光或者红外光光源照射到第一背景装置上，被物料和第一背景装置反射的反射光信号被第一识别装置的第一光电探测单元接收。所述的皮带为黑色材料。上述所有的方案中，优化的，所述红光或者红外光光源的中心波长大于650nm，所述紫外光源的中心波长小于390nm。优化的，所述的第一光电探测单元的中心响应波段为红光或者红外光波段，所述的第二光电探测单元的中心响应波段为黄绿光波段。本专利技术还提供了一种使用上述的呕吐毒素的识别分选设备进行分选的方法，包括:通过红光或者红外光光源照射到物料上，使用第一光电探测单元接收物料的反射光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；通过紫外光源照射到物料上，使用第二光电探测单元接收物料产生的荧光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；通过以上两种方式进行识别，任意一个识别出是坏料的物料即被剔除。优化的，所述红光或者红外光源的中心波长大于650nm，所述紫外光源的中心波长小于390nm，所述的第一光电探测单元的中心响应波段为红光或者红外光波段，所述的第二光电探测单元的中心响应波段为黄绿光波段。本专利技术的优点在于:通过可见光识别和紫外诱导荧光识别的技术相结合分选出呕吐毒素超标颗粒，可有效降低小麦中的呕吐毒素，可广泛应用于粮食加工领域，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的小麦呕吐毒素分选装置；图2为本专利技术第二实施例提供的小麦呕吐毒素分选装置；图3为小麦呕吐毒素可见特征的反射率谱线；图4为小麦呕吐毒素的荧光特征谱线。图中部分主要部件名称:1.振动下料装置；2.滑道；3.被测物料；5.物料输送履带；6.皮带；11.第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呕吐毒素的识别分选设备，包括下料装置、物料输送装置、探测装置、处理器、剔除装置，物料经过下料装置进入物料输送装置，探测装置探测物料后将信号传递给处理器，处理器控制剔除装置将坏料剔除，其特征在于：所述探测装置包括第一识别装置、第二识别装置；第一识别装置包括若干红光光源或红外光光源和第一光电探测单元，红光光源或红外光光源照射到物料上，第一光电探测单元接收物料的反射光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；第二识别装置包括若干紫外光源和第二光电探测单元，紫外光源照射到物料上，第二光电探测单元接收物料产生的荧光信号并转换成电信号，通过处理器依据判别条件对被呕吐毒素污染的颗粒进行识别；以上通过第一识别装置或第二识别装置进行识别，任意一个识别出是坏料的物料即被剔除。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方杰，戚丽，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34