水果货架期的监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水果货架期的监测装置及方法，该水果货架期的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括一样品杯以及固定设于所述样品杯外侧的避光圈，在所述样品杯的中部设有一光纤探头，在所述样品杯上开设有多个光源通孔，多个所述光源通孔围绕所述光纤探头呈环形排列，多个所述光源通孔为倾斜设置且均贯穿所述样品杯，所述避光圈用于在其上方放置待检测水果进行检测。本发明专利技术提出的水果货架期的监测装置及方法，可准确地检测水果样品的质量。

Monitoring device and method of fruit shelf life

【技术实现步骤摘要】
水果货架期的监测装置及方法
本专利技术涉及水果防护
，特别涉及一种水果货架期的监测装置及方法。
技术介绍
在水果市场上，水果在采摘后的储存是一个普遍的难题。在常温条件下，水果由于容易失去水分而形成皱缩，造成水果衰老变质。同时在实际运输过程，机械损伤在所难免。在水果的销售环节中，由于存贮方式不合理，水果很容易损坏变质，甚至造成水果腐烂而影响了销售。为了避免损失，实现经济效益的最大化，水果销售商需要根据水果的内外品质变化来不断地改变水果的外部条件，以延缓水果品质降低的过程。酥梨因其多汁酥脆、营养丰富以及清痰止咳等几大特点，深受国内外消费者喜爱。目前，酥梨在采收后，一般采用低温保存的方法保持其新鲜度。但是在酥梨运出冷库，放置于超市货架上时，随着在货架上停留时间的延长，果品品质会随之发生变化。首先在常温下极易失水皱缩造成衰老变质；其次，易受机械损伤以及病原茵的侵染，轻则降低水果品质影响消费者的口感；重则严重损害水果品牌，造成巨大的经济损失。为了减少损失，需要对在此过程中酥梨的品质变化进行实时监测，从而最大程度上减少经济损失。然而，现有技术中，仍缺乏准确有效的水果货架期监测方法，以实现对水果质量的实时监控。
技术实现思路
鉴于上述状况，本专利技术的目的是为了解决技术中，仍缺乏准确有效的水果货架期监测方法，无法对水果质量实现实时监控的问题。本专利技术提出一种水果货架期的监测装置，其中，所述监测装置包括一样品杯以及固定设于所述样品杯外侧的避光圈，在所述样品杯的中部设有一光纤探头，在所述样品杯上开设有多个光源通孔，多个所述光源通孔围绕所述光纤探头呈环形排列，多个所述光源通孔为倾斜设置且均贯穿所述样品杯，所述避光圈用于在其上方放置待检测水果进行检测。本专利技术提出的水果货架期的监测装置，包括一样品杯以及设于该样品杯外周的避光圈，由于在该样品杯的中部设有一光纤探头，在该样品杯上开设有多个光源通孔，且多个光源通孔围绕光纤探头呈环形排列，在实际红外光谱检测过程中，在该样品杯的下部设有光源，通过上述的多个光源通孔将光线引入到避光圈中，经水果样品的反射作用照射到光纤探头上，且由于水果样品的反射光线的部位即为标记点位置，因此可准确地检测出所需检测部位的红外光谱数据。所述水果货架期的监测装置，其中，所述光源通孔所在的方向与水平方向之间的夹角为45°，所述光源通孔的顶部与所述光纤探头之间的距离为15mm，所述光源通孔的数量为8。本专利技术还提出一种水果货架期的监测方法，其中，所述方法包括如下步骤：选取多个水果样品，对上述的水果样品进行预处理；在每个水果样品的顶部进行标记，以180°的间隔设置2个标记点，分别在静置6天、12天以及18天后进行光谱采集以得到红外光谱数据，其中进行光谱采集的标记点对应的位置为水果样品的赤道部位；在进行红外光谱采集后检测水果样品的理化指标数据，其中理化指标数据包括糖含量数据、酸含量数据以及色差值数据；对红外光谱数据进行降维处理，采用Kennard-Stone的方法对所有水果样品进行建模集以及预测集的划分，并利用建模集中的经将维后的红外光谱数据以及理化指标数据，根据预设建模公式进行试验模型的建立，以对水果样品进行监测。本专利技术提出的水果货架期的监测方法，首先选取水果样品，对每个水果样品进行标记点标记，然后分别检测得到水果样品的红外光谱数据以及理化指标数据，并且对得到的红外光谱数据进行降维处理后，划分建模集以及预测集，根据预设的建模公式进行监测模型公式的建立，并通过预设软件进行运行，以对水果样品进行实时监测。所述水果货架期的监测方法，其中，在采用建模集中的红外光谱数据以及理化指标数据，根据预设建模公式进行试验模型的建立的步骤中，预设建模公式可表示为：其中，K(x,xi)为核函数，xi为红外光谱输入向量，ai为拉格朗日算子，b为偏差，N为水果样品数量。所述水果货架期的监测方法，其中，当所述核函数K(x,xi)为线性核函数时，其表达式为：K(x,xi)＝xixj其中，xi以及xj为红外光谱输入向量。所述水果货架期的监测方法，其中，当所述核函数K(x,xi)为径向基函数时，其表达式为：K(xi,xj)＝exp(-||xi-xj||2/2σ2)其中，σ2为内核参数，表示径向基函数方差，xi以及xj为红外光谱输入向量。所述水果货架期的监测方法，其中，对红外光谱数据进行降维处理的方法包括如下步骤：采用主成分分析方法或连续投影算法对红外光谱数据进行降维处理。所述水果货架期的监测方法，其中，选用的红外光谱数据对应的波段范围为700～965nm，建模集与预测集对应的样品数量比为3:1。所述水果货架期的监测方法，其中，糖含量数据的采集方法包括如下步骤：对糖度计进行校正，将去离子水滴入糖度计的测量窗口，测量去离子水的糖度值；当糖度计显示为0％时，取水果样品距表皮5mm厚度的果肉进行检测，切下每个光谱采集部位的果肉并将果汁挤出滴在糖度计的测试窗口上，重复操作三次得到三个糖度数据并将获得的值求平均以得到糖含量数据。所述水果货架期的监测方法，其中，酸含量数据的采集方法包括如下步骤：取水果样品距表皮5mm厚度的果肉，切下每个光谱采集部位的果肉并将果汁挤在一个洁净容器内，用移液枪取所得样品1ml置于洁净烧杯中；用去离子水稀释至50ml，用干净的一次性滴管搅拌混合溶液至均匀，用一次性滴管取适量混合溶液滴于糖度计的测试窗口上，重复操作三次得到三个酸含量值并进行平均以得到酸含量数据。附图说明图1为本专利技术中第一实施例提出的水果货架期的监测装置的结构示意图；图2为图1所示的水果货架期的监测装置中样品杯的俯视图；图3为本专利技术中第二实施例提出的水果货架期的监测方法的流程图；图4为本专利技术中第二实施例中采集的不同货架期样品的原始光谱图；图5为本专利技术中第二实施例中酥梨货架期最小二乘支持向量机判别模型不同PC因子数误判率变化曲线图。主要符号说明：避光圈11光纤探头121样品杯12光源通孔122具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在常温下极易失水皱缩造成衰老变质；其次，易受机械损伤以及病原茵的侵染，轻则降低水果品质影响消费者的口感；重则严重损害水果品牌，造成巨大的经济损失。为了减少损失，需要对在此过程中酥梨的品质变化进行实时监测，从而最大程度上减少经济损失。然而，现有技术中，仍缺乏准确有效的水果货架期监测方法，以实现对水果质量的实时监控。实施例一为了解决这一技术问题，本专利技术提出一种水果货架期的监测装置，在本专利技术中，以酥梨为水果样品进行举例说明。请参阅图1与图2，对于本专利技术第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果货架期的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括一样品杯以及固定设于所述样品杯外侧的避光圈，在所述样品杯的中部设有一光纤探头，在所述样品杯上开设有多个光源通孔，多个所述光源通孔围绕所述光纤探头呈环形排列，多个所述光源通孔为倾斜设置且均贯穿所述样品杯，所述避光圈用于在其上方放置待检测水果进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种水果货架期的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括一样品杯以及固定设于所述样品杯外侧的避光圈，在所述样品杯的中部设有一光纤探头，在所述样品杯上开设有多个光源通孔，多个所述光源通孔围绕所述光纤探头呈环形排列，多个所述光源通孔为倾斜设置且均贯穿所述样品杯，所述避光圈用于在其上方放置待检测水果进行检测。2.根据权利要求1所述的水果货架期的监测装置，其特征在于，所述光源通孔所在的方向与水平方向之间的夹角为45°，所述光源通孔的顶部与所述光纤探头之间的距离为15mm，所述光源通孔的数量为8。3.一种水果货架期的监测方法，其特征在于，应用如上述权利要求1至2的水果货架期的监测装置进行红外光谱数据采集，所述方法包括如下步骤：选取多个水果样品，对上述的水果样品进行预处理；在每个水果样品的顶部进行标记，以180°的间隔设置2个标记点，分别在静置6天、12天以及18天后进行光谱采集以得到红外光谱数据，其中进行光谱采集的标记点对应的位置为水果样品的赤道部位；在进行红外光谱采集后检测水果样品的理化指标数据，其中理化指标数据包括糖含量数据、酸含量数据以及色差值数据；对红外光谱数据进行降维处理，采用Kennard-Stone的方法对所有水果样品进行建模集以及预测集的划分，并利用建模集中的经将维后的红外光谱数据以及理化指标数据，根据预设建模公式进行试验模型的建立，以对水果样品进行监测。4.根据权利要求3所述的水果货架期的监测方法，其特征在于，在采用建模集中的红外光谱数据以及理化指标数据，根据预设建模公式进行试验模型的建立的步骤中，预设建模公式可表示为：其中，k(x,xi)为核函数，xi为红外光谱输入向量，ai...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕德，胡军，朱丹宁，孙旭东，郝勇，徐佳，蔡会周，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36