阅读说明：本技术 一种检测猪肉新鲜度方法 (Method for detecting freshness of pork ) 是由 范东雨 李洁昆 蔡亦梅 高静 张瑜 任鲁风 于 2018-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于电子鼻技术的快速检测猪肉肉质新鲜度的方法,旨在提供一种操作简单,检测时间短,对被测样品无损的可应用于现场检测的方法。包括检测阈值的确定和现场检测两个步骤。其中,阈值的确定是根据国标中规定的肉质新鲜度的理化指标(挥发性盐基氮含量)拟合出电子鼻中各气体传感器的指标。现场检测包括现场基线的确定和检测两个分步骤,检测前5s数据作一次线性拟合,符合条件即可进行检测,否则不能,检测时将检测到的数据与基线方程作差值,再与之前确定的阈值作比较,以判断被测猪肉肉质的新鲜度。依据本发明一次阈值确定后可进行多次长时间的现场检测,检测过程简单,方便,为保证检测准确性,需定期进行阈值的确定步骤。(The invention discloses a method for rapidly detecting pork freshness based on an electronic nose technology, and aims to provide a method which is simple to operate, short in detection time and free of damage to a detected sample and can be applied to field detection. The method comprises two steps of detection threshold determination and field detection. Wherein, the threshold value is determined by fitting the indexes of each gas sensor in the electronic nose according to physicochemical indexes (volatile basic nitrogen content) of the freshness of the meat specified in the national standard. The field detection comprises two steps of field base line determination and detection, wherein the 5s data before detection is subjected to linear fitting once, the detection can be carried out according with the conditions, otherwise, the data cannot be detected, the detected data and a base line equation are subjected to difference value in the detection process, and then the difference value is compared with the previously determined threshold value, so that the freshness of the pork quality to be detected is judged. According to the invention, the field detection can be carried out for a plurality of times after the threshold is determined once, the detection process is simple and convenient, and the step of determining the threshold is required to be carried out regularly in order to ensure the detection accuracy.)

一种检测猪肉新鲜度方法

技术领域

本发明涉及一种电子鼻检测猪肉肉质新鲜度检测方法，尤其涉及一种快速低成本可用于现场检测猪肉肉质新鲜度的方法。

背景技术

新鲜猪肉在存放过程中变质，并且伴随猪肉变质程度的增加，由肉质当中会挥发一定含量的含硫类化合物，氨类和胺类物质，并其浓度随变质的程度增加而增加。

电子鼻技术在食品肉品检测中被广泛应用，主要依据电子鼻系统中的不同气体传感器组成的传感器阵列获取检测信号，然后根据获得的信号计算出相应敏感气体成分的种类和含量，再确定被检测样品的新鲜度。大多检测过程需要预先预热设备较长时间，然后根据特定并可控的气体流速流经特定容积的腔体检测，有些设置要求通一定时间的洁净空气。其中流速控制和腔体的容积控制对设备要求较高，需具备一定的精度和体积，并分析软件一般需独立设备运行，且算法复杂，整个检测时间耗时较长，对检测环境或场地有一定的洁净要求。

发明内容

针对目前基于电子鼻技术检测肉类新鲜度的方法过于复杂，繁琐，耗时长，且依赖设备体积庞大，检测地点受限的特点，本发明提供一种快速，操作简单可用于现场检测的方法，通过以下技术方案实现：

一种利用电子鼻快速检测猪肉肉质新鲜度的方法，包括以下步骤：

a)保持电子鼻装置与被测样品距离50cm以上，预热电子鼻装置5min或5min以上；

b)开始检测，保持电子鼻装置与被测样品距离50cm以上，持续5~10s,然后将电子鼻装置靠近被测样品，且采样入口斜向下距离被测样品不超过5cm持续时间不超过30s，具体检测的信号处理过程：

i.持续采集电子鼻装置中的气体传感器阵列信号；

ii.将前5s采集到的传感器阵列信号分别进行一次线性拟合，得到系列一次线性方程，确定系列一次线性方程为该次检测的基线系列方程；

iii.将5s之后采集到的传感器阵列信号与前一步骤中得到的基线系列方程分别作差值计算，所得到差值的最大值系列分别与预定的阈值系列作比较，若超出阈值则判断为变质，否则为未变质；

c)检测结束，将电子鼻装置远离样品至距离50cm以上，显示检测结果并自动记录。

在一些实施例方案中，其中步骤b)中的电子鼻装置传感器阵列包括胺类传感器，氨类传感器，含硫化合物类传感器，乙醇类传感器，烷烃类传感器和氮氧化物类传感器中的一种或几种的组合。

在一些实施方案中，其中步骤b)中步骤中的得到的系列一次线性方程需符合拟 合优度R²符合大于等于0.85的要求，否则，该次检测作废。

在一些实施方案中，步骤b)中的步骤中的阈值系列由以下方法得到：

01)根据食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定GB5009.228-2016中的盐基氮测定方法，检测不同存放时间的猪肉肉质所含的挥发性盐基氮含量，根据食品安全国家标准鲜（冻）畜、禽类产品GB2707-2016中的理化指标，确定被测猪肉肉质的新鲜度等级；

其中盐基氮含量小于等于15mg/100g为未变质猪肉，超过15mg/100g为变质猪肉；

02)使用电子鼻装置分别检测步骤01)中的不同存放时间的猪肉，依据步骤b)操作得到 步骤中所述的差值最大值系列，分别与步骤01)中的不同存放时间的猪肉肉质中的挥发 性盐基氮含量拟合并相关，由此相关性分别确定出猪肉肉质中挥发性盐基氮含量达到 15mg/100g时传感器差值最大值系列的数值，该数值确定步骤b)中的步骤中的阈值。

本发明的有益效果：

1、 简化检测猪肉肉质新鲜度的操作步骤，大大缩短检测时间；

2、 即测即定基线，去除周围环境干扰，可用在现场检测场合。

附图说明

图1是利用电子鼻检测猪肉肉质新鲜度的方法流程；

图2是不同变质程度的猪肉挥发出的气体成分和含量与肉质中挥发性盐基氮含量的关系。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

采用电子鼻系统中的传感器阵列包括VOC（挥发性有机物）传感器，氨类传感器，胺类传感器和氮氧化物传感器。利用该电子鼻系统按照如下方法步骤检测猪肉肉质的新鲜度：

4种传感器的阈值系列由以下方法得到：

取新鲜纯瘦猪肉500g，并搅碎，在温度30℃左右，相对湿度为60%左右，放置存放。在0.5h，1.5h，2.5h，4h，6h，8h，10h的时间点分别检测样品中的挥发性盐基氮含量，并用电子鼻系统传感器阵列检测样品所挥发的气体成分和含量。其中，

样品挥发性盐基氮含量的检测：

根据食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定GB5009.228-2016中的盐基氮测定方法，检测不同存放时间的猪肉肉质所含的挥发性盐基氮含量，根据食品安全国家标准鲜（冻）畜、禽类产品GB2707-2016中的理化指标，确定被测猪肉肉质的新鲜度等级；

样品挥发气体成分和含量的检测：

开机电子鼻系统装置，保持电子鼻与被测样品距离50~100cm，预热电子鼻5min，使电子鼻系统的气体传感器阵列得到激活；

保持电子鼻系统装置与被测样品距离50~100cm，持续5s，将这5s采集到的传感器阵列信号分别进行一次线性拟合，得到系列一次线性方程，且所得线性方程的拟合优度R²大于等于0.85，确定系列一次线性方程为该次检测的基线系列方程，否则重新检测；基线方程确定后将电子鼻装置靠近被测样品，且采样入口斜向下距离被测样品3cm左右处，持续30s；在这30s中传感器阵列信号实时采集并与之前确定的对应基线方程作差值，记录过程中差值的最大值。

检测结果如附图2所示，其中存放时间小于8h的猪肉中挥发性盐基氮含量小于15mg/100g,为未变质猪肉；存放时间在8~12h的猪肉中挥发性盐基氮含量大于15mg/100g，为变质猪肉。

根据附图2所示曲线，分别将胺类传感器曲线，VOC传感器曲线，氨类传感器曲线，氮氧化物传感器曲线与挥发性盐基氮含量曲线相关并拟合，找到4种传感器曲线在挥发性盐基氮含量为15mg/100g时对应的数值，确定为4种传感器判断猪肉肉质新鲜度的阈值系列。

参照附图1，利用电子鼻快速检测猪肉肉质新鲜度的方法，包括以下步骤：

开机电子鼻系统装置，保持电子鼻与被测样品距离50~100cm，预热电子鼻5min，使电子鼻系统的气体传感器阵列得到激活；

保持电子鼻系统装置与被测样品距离50~100cm，持续5s，将这5s采集到的传感器阵列信号分别进行一次线性拟合，得到系列一次线性方程，且所得线性方程的拟合优度R²大于等于0.85，确定系列一次线性方程为该次检测的基线系列方程，否则重新检测；基线方程确定后将电子鼻装置靠近被测样品，且采样入口斜向下距离被测样品3cm左右处，持续30s；在这30s中传感器阵列信号实时采集并与之前确定的对应基线方程作差值，记录过程中差值的最大值。

将记录的数值与各自传感器之前确定的阈值作比较，若有超过阈值的情况，则判断被检测样品为变质猪肉，反之则为未变质猪肉，检测结束。