專利名稱：鮮肉變質(zhì)的快速檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鮮肉變質(zhì)的檢測方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國人民的生活水平的不斷提高，肉制品在人們的膳食結(jié)構(gòu)中占有相當比例。由于鮮肉富含營養(yǎng)成分和水分，極易腐敗變質(zhì)，關(guān)系到食品衛(wèi)生，它的后果是影響人們的身體健康，因此，市場肉制品檢測任務(wù)日益繁重，鮮肉新鮮度檢測技術(shù)的研究變得十分必要。目前，國內(nèi)檢驗畜禽肉主要以感官檢驗(視覺、嗅覺、觸覺)為主，實驗室檢驗為輔。而現(xiàn)有實驗室方法都比較復雜，因此，只有當感官檢驗不能判定時，才進行實驗室檢定。主要測定鮮肉中揮發(fā)性堿基氮(TVB-N)的含量，以作為評定肉類新鮮度的客觀指標。TVB-N是蛋白質(zhì)在細菌和分解酶的作用下產(chǎn)生的揮發(fā)性堿性物質(zhì)，本方法的主要原理是根據(jù)鮮肉變質(zhì)時，離子濃度的增長與鮮肉的變質(zhì)程度呈正相關(guān)關(guān)系，即離子濃度隨著鮮肉的逐步變質(zhì)而增大。然而，用TVB-N法檢測鮮肉時，試劑配制的條件要求較高，費用大；并且，操作技能要求高，測定時間長，儀器也不易清洗。因此，現(xiàn)有的TVB-N檢測方法及其裝置，不能適應(yīng)日益增長的需要，更不適宜在現(xiàn)場測試。
沈蓮清等[《食品科學》1996年(Vol.17No.3)，電化學法快速檢測肉品新鮮度之研究]通過實驗表明鮮肉浸出液的電導率與TVB-N，細菌總數(shù)及其它綜合制定指標有良好的相關(guān)性，得出電導可以代替這些指標來判定鮮肉的新鮮度。周冬香等[《上海水產(chǎn)大學學報》，1997年9月(Vol.6No.3)用電化學法快速檢測淡水魚鮮度的方法研究]以鰱魚作為樣品，將電導率與淡水魚新鮮度的關(guān)系進行了研究，得出了對于鰱魚的電導率與TVB-N有良好的線性相關(guān)性，可以將其作為判定鰱魚的新鮮度的指標。令人遺憾的是，他們與其他人均沒有根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，進一步提出測量樣品鮮肉浸出液的電導率的具體方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種能快速檢測鮮肉變質(zhì)的方法；本發(fā)明的第二目的是提供一種運用上述方法進行快速檢測鮮肉變質(zhì)的裝置。
為達本發(fā)明的第一目的，提供這樣一種鮮肉變質(zhì)的快速檢測方法。該方法是根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，通過測量樣品鮮肉浸出液的阻抗來實現(xiàn)的。本發(fā)明的方法包括以下步驟；a、把樣品鮮肉的浸出液注入進一個把該浸出液限定成圓柱型液柱的測量腔中；b、在測量腔中的浸出液內(nèi)，采用四電極法進行測量——在該浸出液柱內(nèi)的兩端插入各一個電流電極，在兩個電流電極的內(nèi)側(cè)各接入一個電壓電極；c、通過兩個電流電極對浸出液輸入檢測電流 同時測量兩個電壓電極之間的電壓；d、用公式Z=U·I·]]>計算出兩個電壓電極間的浸出液阻抗Z；e、結(jié)合圓柱型浸出液的直徑和兩個電壓電極之間的距離，推算樣品鮮肉浸出液電導率；根據(jù)該電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)性，判斷其是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度。
從上述實現(xiàn)第一發(fā)明目的的方案中不難看出，與現(xiàn)有的用TVB-N法檢測鮮肉相比較，用本發(fā)明提供的方法更加簡便。因為，電導率是鮮肉變質(zhì)時反應(yīng)較敏感又較易測量的參數(shù)。所以，用本發(fā)明的方法檢測鮮肉，能達到快速檢測的目的；從方案中還不難看出，本發(fā)明檢測方法的步驟中，沒有、也不需要配制任何試劑。檢測費用將大大地降低。同時，對檢測操作技能的要求也不高。
為達本發(fā)明的第二目的，提供這樣一種運用達到第一目的方法的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，該裝置是一個管道系統(tǒng)。該管道系統(tǒng)包括樣品鮮肉浸出液的注入口、位于該注入口之后的其兩端各有一個開關(guān)控制閥的圓柱型的浸出液阻抗測量腔、位于該測量腔之后的輸送泵和位于該輸送泵之后的浸出液排出口。在測量腔內(nèi)按照四電極法排列有四個電極端子，其前后兩端的是兩個電流電極、兩個電流電極的內(nèi)側(cè)是兩個電壓電極，這四個電極與運算放大器、正弦波信號發(fā)生器、A/D轉(zhuǎn)換裝置、穩(wěn)壓電路、運算器、顯示器和控制器共同組成浸出液阻抗測量電路。
如在前述的檢測方法中所說，在檢測時，把樣品鮮肉浸出液從該裝置的注入口注入；當該浸出液在該裝置的測量腔中被限定成圓柱型液柱后，對兩個電流電極通上檢測電流；同時，測量兩電壓電極間的電壓，計算樣品鮮肉浸出液的阻抗；再計算出樣品鮮肉浸出液的電導率；最后，根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，確定樣品鮮肉是否變質(zhì)或判斷出其變質(zhì)程度。
從上述實現(xiàn)第二發(fā)明目的的方案中不難看出，與現(xiàn)有的用TVB-N法檢測鮮肉的裝置相比較，本發(fā)明的管道系統(tǒng)相當緊湊，操作簡單，能根據(jù)需要做成便攜式的，非常適用于現(xiàn)場檢測的裝置。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1-本發(fā)明的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置的系統(tǒng)原理2-本發(fā)明所采用的四電極法原理3-圖1中測量腔的局部放大圖具體實施方式
一種鮮肉變質(zhì)的快速檢測方法(參考圖1)。它是根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，通過測量樣品鮮肉浸出液的阻抗來實現(xiàn)的。該方法包括以下步驟a、把樣品鮮肉的浸出液注入進一個把該浸出液限定成圓柱型液柱的測量腔2中；b、在測量腔2中的浸出液內(nèi)，采用四電極法(參考圖2)進行測量——在該浸出液柱內(nèi)的兩端插入各一個電流電極(C1、C2)，在兩個電流電極(C1、C2)的內(nèi)側(cè)各接入一個電壓電極(P1、P2)；c、通過兩個電流電極(C1、C2)對浸出液輸入檢測電流 同時測量兩個電壓電極(P1、P2)之間的電壓；d、用公式Z=U·I·]]>計算出兩個電壓電極(P1、P2)間的浸出液阻抗Z；e、結(jié)合圓柱型浸出液的直徑d和兩個電壓電極(P1、P2)之間的距離L，推算樣品鮮肉浸出液電導率。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，該電導率ρ=Zπd24L.]]>然后，根據(jù)該電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)性，判斷其是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度。
本檢測方法中，為消除接觸電阻的影響，采用四電極法。四電極法的原理是(參考圖2)，當電流I通過電阻器R(模擬浸出液的液柱)的電流電極(C1、C2)端子時，通過測量電壓電極(P1、P2)兩端之間電壓U，計算出電阻值R＝U/I，這樣的電阻器稱為四端子電阻器。當電壓計V的電阻較高時，流過電壓計V的電流非常小時，即使引線有電阻(RP1，RP2)存在，也不會產(chǎn)生大的電壓降，故，電壓計V的讀數(shù)能代表電阻器R兩端的壓降。通過電流電極(C1、C2)端子的閉合回路中，即使有引線電阻(PC1，RC2)存在，流過電阻器R的電流I，也可以由電流計A準確測量。因此電路中的所有引線電阻對測量結(jié)果影響不大，故有R＝V/A。
運用上述檢測方法，提出一種鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，該裝置是一個管道系統(tǒng)(參考圖1)。該管道系統(tǒng)包括樣品鮮肉浸出液的注入口1、位于該注入口1之后的其兩端各有一個開關(guān)控制閥(V1、V2)的圓柱型的浸出液阻抗測量腔2、位于該測量腔2之后的輸送泵3和位于該輸送泵3之后的浸出液排出口4。浸出液排出口4接入廢液收集箱內(nèi)。在測量腔2內(nèi)按照四電極法排列有四個電極端子，其前后兩端的是兩個電流電極(C1、C2)、兩個電流電極(C1、C2)的內(nèi)側(cè)是兩個電壓電極(P1、P2)。這四個電極與運算放大器、正弦波信號發(fā)生器、A/D轉(zhuǎn)換裝置、穩(wěn)壓電路、運算器、顯示器和控制器共同組成浸出液阻抗測量電路(由于顯見，圖1中測量電路的框圖部分未畫出穩(wěn)壓電路)。
在本
具體實施例方式
中，其中的正弦波信號發(fā)生器、A/D轉(zhuǎn)換裝置和運算器均分別與控制器連接，控制器和運算器又與顯示器連接。該正弦波信號發(fā)生器的信號輸出端依次與一個電流電極C1、測量腔2中的鮮肉浸出液、另一個電流電極C2和一個運算放大器A2的一個輸入端串連，該一個運算放大器A2的另一個輸入端接地；兩個電壓電極(P1、P2)分別連接在另一個運算放大器A1的兩個輸入端上這兩個運算放大器(A1、A2)的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換裝置連接。
披露至此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員再結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)越性介紹，僅通過常規(guī)的電子制作與調(diào)試，就能正確地再現(xiàn)本發(fā)明；還能根據(jù)一些附加的性能要求設(shè)計出其技術(shù)特征與本發(fā)明的裝置的必要技術(shù)特征相同的各種裝置了。故上述具體實施方式
所披露的內(nèi)容也是以下各例的總述，在以下各例中，與該總述部分相同的內(nèi)容不贅述。
實施例1(參考圖1)本例是在所說總述部分的基礎(chǔ)上，對其中的快速檢測裝置進行改進的舉例。
本例中，在浸出液注入口1與距它最近的開關(guān)控制閥V1之間設(shè)置有一個光電傳感器S1，在兩個電流電極(C1、C2)與距它們各自最近的開關(guān)控制閥(V1、V2)之間各設(shè)置有一個光電傳感器(S2、S3)；三個光電傳感器(S1、S2、S3)均與控制器連接。
由于有了這三個電傳感器(S1、S2、S3)，當從注入口1注入樣品的浸出液后，控制器便可自動啟動測量程序。
實施例2(參考圖1)本例是在所說總述部分的基礎(chǔ)上，對其中的快速檢測裝置進行另一改進的舉例；或者是在實施例1的基礎(chǔ)上，對其進一步改進的舉例。
本例中，靠近輸送泵3(本例中的輸送泵3為蠕動泵)的開關(guān)控制閥V2是二位二通閥，靠近浸出液注入口1的開關(guān)控制閥V1是三位二通閥。在該三位二通閥處聯(lián)接有一根清洗總管5，該清洗總管5上聯(lián)接有蒸餾水輸入管6、鹽水輸入管7和位于最遠端的壓縮空氣輸入管8。該蒸餾水輸入管6、鹽水輸入管7與清洗總管5的聯(lián)接處各有一個三位二通閥(V3、V4)，壓縮空氣輸入管8與清洗總管5的聯(lián)接處有一個二位二通閥V5。
顯然，本例中的改進是在測量用的管路系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套清洗用的管路系統(tǒng)，有了該清洗系統(tǒng)后，可以避免殘留式樣影響下一次測量。
實施例3(參考圖1)本例是在實施例2的基礎(chǔ)上，對其進一步改進的舉例。
在本例中，所有的三位二通閥和二位二通閥(V1、V2、V3、V4、V5)均通過一個多路開關(guān)與控制器連接。
有了本例改進所增加的、由控制器通過多路開關(guān)來控制所有三位二通閥和二位二通閥(V1、V2、V3、V4、V5)開啟和關(guān)閉的結(jié)構(gòu)后，整個檢測裝置就能自動而快速地進行測量了。
現(xiàn)在，運用本發(fā)明的檢測方法、結(jié)合實施例3的裝置，對鮮肉是否變質(zhì)或其變質(zhì)程度的檢測步驟作進一步的披露。
在每次測量時(1)用一次性針管將樣品鮮肉的浸出液從注入口1注入進該管道系統(tǒng)。
(2)當光電傳感器S1有浸出液信號后，由控制器控制的多路開關(guān)把開關(guān)控制閥V1調(diào)到讓浸出液可進入測量腔2的位置，同時啟動蠕動泵(即輸送泵3)把浸出液吸進測量腔2。
(3)當光電傳感器S2、S3均有浸出液信號后，由控制器控制的多路開關(guān)把開關(guān)控制閥V1和開關(guān)控制閥V2調(diào)到關(guān)閉位置，接著開始測量，記錄并顯示數(shù)據(jù)。其中，流經(jīng)兩個電流電極(C1、C2)的電流采用正弦交流信號，正弦波信號發(fā)生器采用頻率可控的程控信號發(fā)生器芯片。作一般測定時只需選用一個對樣品比較靈敏的固定頻率，例如1kHz。當鮮肉變質(zhì)時，變質(zhì)樣本的電導率將高于正常樣本的電導率，傳感器兩端阻抗變小，根據(jù)阻抗的大小和性質(zhì)(性質(zhì)包括電容性和電阻性等)，由與控制器相連的運算器計算出變質(zhì)的等級。
作分類測定時可選多頻率模式，隨著頻率增多，整個測量過程將增長。
(4)根據(jù)檢測裝置中的顯示器直接顯示的測量數(shù)據(jù)，得出肉品變質(zhì)等級。
(5)測量完畢后，由控制器通過多路開關(guān)來調(diào)節(jié)開關(guān)控制閥V1，讓測試管道與清洗總管5聯(lián)通；然后，由控制器通過多路開關(guān)輪流打開三位二通閥(V3、V4)和二位二通閥V5，讓蒸餾水輸入管6、鹽水輸入管7和壓縮空氣輸入管8輪流與清洗總管5聯(lián)通，用蒸餾水、鹽水、過濾后的壓縮空氣沖洗測試管道。完成一次檢測。
權(quán)利要求
1.一種鮮肉變質(zhì)的快速檢測方法，它是根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，通過測量樣品鮮肉浸出液的阻抗來實現(xiàn)的，其特征在于，該方法包括以下步驟a、把樣品鮮肉的浸出液注入進一個把該浸出液限定成圓柱型液柱的測量腔(2)中；b、在測量腔(2)中的浸出液內(nèi)，采用四電極法進行測量；在該浸出液柱內(nèi)的兩端插入各一個電流電極(C1、C2)，在兩個電流電極(C1、C2)的內(nèi)側(cè)各接入一個電壓電極(P1、P2)；c、通過兩個電流電極(C1、C2)對浸出液輸入檢測電流 同時測量兩個電壓電極(P1、P2)之間的電壓 d、用公式Z=U·I·]]>計算出兩個電壓電極(P1、P2)間的浸出液阻抗Z；e、結(jié)合圓柱型浸出液的直徑(d)和兩個電壓電極(P1、P2)之間的距離(L)，推算樣品鮮肉浸出液電導率；根據(jù)該電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)性，判斷其是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度。
2.一種運用權(quán)利要求1所述方法的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，其特征在于，該裝置是一個管道系統(tǒng)；該管道系統(tǒng)包括樣品鮮肉浸出液的注入口(1)、位于該注入口(1)之后的其兩端各有一個開關(guān)控制閥(V1、V2)的圓柱型的浸出液阻抗測量腔(2)、位于該測量腔(2)之后的輸送泵(3)和位于該輸送泵(3)之后的浸出液排出口(4)；在測量腔(2)內(nèi)按照四電極法排列有四個電極端子，其前后兩端的是兩個電流電極(C1、C2)、兩個電流電極(C1、C2)的內(nèi)側(cè)是兩個電壓電極(P1、P2)，這四個電極與運算放大器、正弦波信號發(fā)生器、A/D轉(zhuǎn)換裝置、穩(wěn)壓電路、運算器、顯示器和控制器共同組成浸出液阻抗測量電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，其特征在于在所述浸出液注入口(1)與距它最近的開關(guān)控制閥(V1)之間設(shè)置有一個光電傳感器(S1)，在所述電流電極(C1、C2)與距它們各自最近的開關(guān)控制閥(V1、V2)之間各設(shè)置有一個光電傳感器(S2、S3)；三個光電傳感器(S1、S2、S3)均與所述控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，其特征在于，靠近所述輸送泵(3)的開關(guān)控制閥(V2)是二位二通閥；靠近所述浸出液注入口(1)的開關(guān)控制閥(V1)是三位二通閥，在該三位二通閥處聯(lián)接有一根清洗總管(5)，該清洗總管(5)上聯(lián)接有蒸餾水輸入管(6)、鹽水輸入管(7)和位于最遠端的壓縮空氣輸入管(8)；該蒸餾水輸入管(6)、鹽水輸入管(7)與清洗總管(5)的聯(lián)接處各有一個三位二通閥(V3、V4)，壓縮空氣輸入管(8)與清洗總管(5)的聯(lián)接處有一個二位二通閥(V5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鮮肉變質(zhì)的快速檢測裝置，其特征在于，所有的三位二通閥和二位二通閥(V1、V2、V3、V4、V5)均通過一個多路開關(guān)與所述控制器連接。
全文摘要
鮮肉變質(zhì)的快速檢測方法及其裝置。該方法是根據(jù)鮮肉浸出液的電導率與鮮肉變質(zhì)程度的正相關(guān)關(guān)系，通過把樣品鮮肉浸出液限定成圓柱型液柱、采用四電極法及其相關(guān)的檢測電路來實現(xiàn)的。其裝置為一管道系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括樣品鮮肉浸出液的注入口、把該浸出液限定成圓柱型的浸出液阻抗測量腔、輸送泵、和浸出液排出口。在測量腔內(nèi)按照四電極法排列有四個電極端子，這四個電極與運算放大器、正弦波信號發(fā)生器、A/D轉(zhuǎn)換裝置、穩(wěn)壓電路、運算器、顯示器和控制器共同組成浸出液阻抗測量電路。本發(fā)明檢測鮮肉是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的時間十分短暫、也不需要配制任何試劑。本發(fā)明的系統(tǒng)相當緊湊，操作簡單，能根據(jù)需要做成便攜式的，非常適用于現(xiàn)場檢測。
文檔編號G01N27/07GK1789993SQ200510057438
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者鄭潔, 李百戰(zhàn), 串鋼, 楊朝杰 申請人:重慶大學