本发明专利技术提供一种用于检测畜禽肉类深层新鲜度的无损快速检测的方法及装置。该方法采用３束已知强度的３种波长的光从肉品表面入射肉品内部，在肉品表面上两个不同环形区域内检测肉品中散射出来的不同波长的光强度，用吸收系数与散射系数的乘积平均值表示新鲜程度。该装置包括光电检测单元、中央处理单元、显示单元；其中光电检测单元中的光源顺序地发出３个不同的波长的光，两个光电探测器为以光源为圆心不同中心半径的两个圆环。本发明专利技术能够监测畜禽肉类的深层新鲜度，精度高，专一性强，适合现场的快速检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种畜禽肉类新鲜度检测的方法及装置，特别涉及一种用于检测畜禽肉类深层新鲜度的无损快速检测的方法及装置。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，肉类消费量日益增大，人们对于肉类的品质卫生要求更是不断提高，如何准确的评定肉品的新鲜程度关系着人们的切身利益。我国对鲜冻畜禽肉的卫生标准都有明文规定，根据卫生标准，对肉品新鲜程度的评定主要采用感官标准与理化标准相结合的方法。感官标准主要参考的是肉品色泽、粘度、弹性、气味等；理化标准主要是对肉品挥发性盐基氮等的测定。肉的变质主要是指在微生物蛋白酶和肽链内切酶等作用下肉类蛋白质的腐败分解过程。因而目前判定肉品新鲜度主要从肉品的感观性状、腐败分解产物的特性及含量、细菌的数量及污染程度三个方面来进行，现有的检测技术主要有如下几种(1)挥发性盐基氮(TBV-N)的测试无论采用凯氏定氮法，还是采用分光光谱法，都要对肉品做前处理，提取肉浸液后再进行测定。其操作步骤烦琐，测试时间长，而且不是无损检测，难以满足当前对于大批量样品快速无损的检测要求。(2)通过测试pH值表示对新鲜度的影响美国专利申请号20020027074，为“pHsensor”中介绍的用pH值来表示稻米的新鲜度，但pH值用于畜禽肉的新鲜度测试时，易受到诸如品种、采样部位、家畜宰前状况等因素影响，因而难以单独用这一个指标反映出肉品新鲜度变化的真实情况。(3)K值测量法动物死亡后，其肉品中的三磷酸腺苷ATP在ATP酶的作用下，依次分解为二磷酸腺苷(ADP)→一磷酸腺苷(AMP)→肌苷酸(IMP)→次黄嘌呤核苷(HER)、次黄嘌呤(HE)。肌苷酸(IMP)又称5′-次黄嘌呤核苷酸，是ATP在分解过程的中间产物，而ATP分解的最终产物为次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤。将次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤的累积量与上述分解过程物质的质量之和的比值称为K值。如日本专利JP59130200中公开的方法，取得一定量的肉浸液，分离提纯样品中的ATP和分解物。但该方法提取样品需要做大量的前处理工作，而且测试的是肉中的提取物，不能满足无损、快速、准确的要求。(4)通过气味分辨新鲜度如日本专利JP6011501中公开的方法，将肉样品进行前处理，提取肉汁，用滤纸浸入其中提取肉汁样品，测试气味得到新鲜度。但该方法存在的问题是样品需前处理，且气味测试只能当肉品重度变质时才能有较好的灵敏度；该种方法也不是无损、快速的方法。(5)检测表面肉色来反映新鲜度如日本专利JP4350540中公开的方法，使用光源发射一定波长的光照到参照物表面，通过接收器检测反射回来的光；参照物与光源、检测器有一定距离；光源发射同样波长的光照到肉表面，接收器检测反射回来的光，计算反射吸光度，并将此值采用人工神经网络建立与肉色标准相应的数学模型，用于预测肉色，进而推测新鲜程度。又如日本专利JP2003121351中公开的方法，采用多波长方法测试得到从表面反射回来的光与表面新鲜度的经验公式。但是，上述两种方法都只能反映表面的状态，而且由于采用了经验公式，其结果受到肉的品种、家畜宰前状况、表面粗糙情况的影响，很难用于肉品新鲜度的准确测量。综上所述，目前所用的用于检测畜禽类生肉的新鲜度状况的方法或者耗时长，不利于快速检测；或者属于侵入式检测，不能完成无损检测；或者只能检测生肉的表面新鲜度，不能检测生肉的深层新鲜度状况，代表性不强；或者所用的装置结构复杂，不适合现场的快速检测。由于利用现有技术进行理化方法检测中存在上述测量耗时长、操作要求高、费用较大及不能深层测量的困境，因而在现场检验中往往依靠检验人员根据个人经验来对肉品的色、香、味、质来进行分析测试，不可避免的含有很大的主观因素，这无疑影响了对肉品品质的正确评定。因此就需要建立一种新的测评标准和研制一种无损快速检测仪器，以弥补当前检测方法的不足，使得对肉品新鲜度的检测方便、准确、客观。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对上述现有技术的不足，提出一种畜禽肉类新鲜度无损快速检测的方法和装置，该方法能够检测畜禽肉类的深层新鲜度，明确给出新鲜度参数，精度高，专一性强；该装置结构简单，便于携带。为了达到上述目的，本专利技术通过如下的方法步骤和技术方案实现一种畜禽肉类新鲜度无损快速检测方法，包括如下步骤1、用至少3束已知强度的波长范围为730nm～1100nm的不同波长的光从肉品表面射入肉品内部，在肉品表面上包括第一区域和第二区域的至少两个不同区域内检测肉品中散射出来的不同波长的光强度。2、由下面的公式计算出各束光的漫射比率Rxk Rkx=IkIkrx]]>式中，k＝1，2，……n，表示不同波长的光源的脚标，n≥3；Ik为第k束光入射的光强；Ixkr为第k束光经过被检测物体的组织内部散射之后在肉品表面区域检测到的漫射光强，x＝1，2；1表示第一区域，2表示第二区域；r为漫射光的标识；3、对同一波长的入射光，但不同区域上检测到的漫射比率值按下面所述的公式进行数据运算∂RλK=logIkIkr2-logIkIkr1,]]>μaλkμsλk=(ln10∂RλkΔρ-2ρ)23]]>freindex=13Σk=13μaλkμsλk]]>式中，λk表示不同波长；Δρ为两个区域的中心距离；ρ为与入射光束相距较远的区域与入射光束的距离；μa为吸收系数，μs为散射系数，用吸收系数与散射系数的乘积平均值表示新鲜程度，这个指标为freindex；4)根据freindex的值将肉品的新鲜度分三级freindex≥0.075mm-2表示一级新鲜度，0.075mm-2＞freindex≥0.055mm-2表示次级新鲜度，freindex＜0.055mm-2表示变质。上述方法中，步骤1)中所述至少两个区域是以入射光束为中心的两个中心半径不同的环形区域，第二环形区域的圆环的中心半径为10mm～40mm，第一环形区域的中心半径小于第二环形区域的中心半径，且两个同心环形区域的中心半径之差为2mm～6mm。上述方法中，步骤1)中所述至少3束光是依次入射，每次入射光的持续时间为150μs，间隔时间小于1ms。一种畜禽肉类新鲜度无损快速检测的装置，如图3、图4所示，包括光电检测单元100、中央处理单元、显示单元202。如图2、图3所示，所述光电检测单元100包括载体101、位于载体中心的光源、至少两个光电探测器；所述光源顺序地发出3个不同的波长的光，入射光的持续时间为150μs，间隔时间小于1ms；所述包括第一光电探测器1031和第二光电探测器1032的至少两个光电探测器为圆环形的，分布于以光源为圆心的、不同半径的两个同心环上；所述的载体101采用硅胶压膜或注塑形成的片体。如图2所示，所述的中央处理单元包括微控制器1、光源功率稳定电路2、信号处理电路3和存储器4；所述光源功率稳定电路2的驱动端通过线缆与所述光源连接，所述光源功率稳定电路2的控制端与所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种畜禽肉类新鲜度无损快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：１）用至少３束已知强度的波长范围为７３０ｎｍ～１１００ｎｍ的不同波长的光从肉品表面射入肉品内部，在肉品表面上包括第一区域和第二区域的至少两个不同区域内检测肉品中散射出来的 不同波长的光强度；２）由下面的公式计算出各束光的漫射比率Ｒ↓［ｋ］↑［ｘ］：Ｒ↓［ｋ］↑［ｘ］＝Ｉ↓［ｋ］／Ｉ↓［ｋｒ］↑［ｘ］式中，ｋ＝１，２，……ｎ，表示不同波长的光源的脚标，ｎ≥３；Ｉ↓［ｋ］为第ｋ束光入射的光 强；Ｉ↓［ｋｒ］↑［ｘ］为第ｋ束光经过被检测物体的组织内部散射之后在肉品表面区域检测到的漫射光强；ｘ＝１，２；１表示第一区域，２表示第二区域；ｒ为漫射光的标识；３）对同一波长的入射光，但在不同区域上检测到的漫射比率值按下面所述的公式 进行数据运算：＊Ｒ↓［λ↓［ｋ］］＝ｌｏｇＩ↓［ｋ］／Ｉ↓［ｋｒ］↑［２］－ｌｏｇＩ↓［ｋ］／Ｉ↓［ｋｒ］↑［１］，μ↓［ａ］↑［λ↓［ｋ］］μ↓［ｓ］↑［λ↓［ｋ］］＝（ｌｎ１０＊Ｒ↓［λ↓［ｋ］］／Δρ－２／ρ）↑［２］ ／３ｆｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］＝１／３＊μ↓［ａ］↑［λ↓［ｋ］］μ↓［ｓ］↑［λ↓［ｋ］］式中，λｋ表示不同波长；Δρ为两个区域的中心距离；ρ为与入射光束相距较远的区域与入射光束的距离；μ↓［ａ］为吸收系数，μ↓［ｓ］为散射系 数，用吸收系数与散射系数的乘积平均值表示新鲜程度，这个指标为ｆｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］；４）根据ｆｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］的值将肉品的新鲜度分三级：ｆｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］≥０．０７５ｍｍ↑［－２］表示一级新鲜度，０．０７５ｍｍ↑［－２］＞ｆ ｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］≥０．０５５ｍｍ↑［－２］表示次级新鲜度，ｆｒｅ↓［ｉｎｄｅｘ］＜０．０５５ｍｍ↑［－２］表示变质。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄岚，王忠义，侯瑞峰，吴平，黄燕，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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