CN105572178A - 食用肉新鲜程度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用肉新鲜程度检测装置及方法，该装置包括本体以及设置在本体上的第一探针和第二探针，所述本体包括微控制器、数模转换器、压控振荡器和振幅衰减检测器。微控制器发送检测信号至数模转换器上；数模转换器将检测信号转换为模拟电平信号；压控振荡器根据模拟电平信号产生激励电信号，并将激励电信号通过第一探针发送至待测的食用肉上；第二探针用于从食用肉中检测激励电信号经过该食用肉后的反馈电信号；振幅衰减检测器根据激励电信号和反馈电信号分析出食用肉的阻抗值；微控制器根据食用肉的阻抗值判断出食用肉的新鲜程度。本发明能够利用阻抗谱分析法测量出食用肉的阻抗值，从而有效准确地检测食用肉类的新鲜程度。

Description

食用肉新鲜程度检测装置及方法

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，尤其涉及一种食用肉新鲜程度检测装置及方法。

背景技术

目前，人们检测食用肉类的新鲜程度通常采用肉眼或者视觉等直接感官进行人工鉴定。然而，感官鉴定肉类新鲜程度有时并不可靠。采用其他的基于化学反应的方法需要实验室的条件，同时也有较大的误差。众所周知，交变电流能够连续地通过生物组织，一定的生物组织能够通过的有效交变电流量可以用阻抗(Z)来描述。目前，阻抗谱分析法通常用于研究腐蚀环境以及电池使用情况等，然而，阻抗谱分析法从来没有应用于识别新鲜肉与过期肉(即放置较长时间的肉、包括腐烂肉)的相关设备或系统中。因此，有必要提供一种检测食用肉类新鲜程度的装置及方法，能够有效准确地检测食用肉类的新鲜程度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种食用肉新鲜程度检测装置及方法，旨在解决目前有效准确地检测食用肉类的新鲜程度的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种食用肉新鲜程度检测装置，该装置包括本体以及设置在所述本体上的第一探针和第二探针，所述本体包括微控制器、数模转换器、压控振荡器以及振幅衰减检测器，其中：

所述微控制器用于产生并发送检测信号至数模转换器上；

所述数模转换器用于将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将所述模拟电平信号发送至所述压控振荡器上；

所述压控振荡器用于根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过第一探针发送至待测的食用肉上；

所述第二探针用于从所述食用肉中检测所述激励电信号经过该食用肉后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至振幅衰减检测器上；

所述振幅衰减检测器用于接收所述压控振荡器产生的激励电信号以及所述第二探针检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉的阻抗值。

所述微控制器还用于判断所述食用肉的阻抗值是否介于预设范围，当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时产生一条食用肉为变质肉的信息，当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时产生一条食用肉为新鲜肉的信息。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的显示屏。

优选地，所述微控制器还用于控制所述显示屏显示所述食用肉为变质肉的信息或者显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的键盘，该键盘包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制食用肉新鲜程度的检测过程，所述电源开关键用于开启或关闭所述食用肉新鲜程度检测装置以对食用肉的新鲜程度进行检测。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的USB接口，该USB接口用于将检测数据传输至外部设备或者用于为所述食用肉新鲜程度检测装置内部电源进行充电。

为实现本发明上述目的，本发明还提供了一种食用肉新鲜程度检测方法，应用于食用肉新鲜程度检测装置中，该装置包括本体以及设置在所述本体上的第一探针和第二探针，所述本体包括微控制器、数模转换器、压控振荡器以及振幅衰减检测器，所述食用肉新鲜程度检测方法包括步骤：

所述微控制器产生并发送检测信号至数模转换器上；

所述数模转换器将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将所述模拟电平信号发送至所述压控振荡器上；

所述压控振荡器根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过第一探针发送至待测的食用肉上；

所述第二探针从所述食用肉中检测所述激励电信号经过该食用肉后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至振幅衰减检测器上；

所述振幅衰减检测器接收所述压控振荡器产生的激励电信号以及所述第二探针检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉的阻抗值。

所述微控制器判断所述食用肉的阻抗值是否介于预设范围；

当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时，所述微控制器产生一条食用肉为变质肉的信息；

当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时，所述微控制器产生一条食用肉为新鲜肉的信息。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的显示屏。

优选地，所述食用肉新鲜程度检测方法还包括步骤：

当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时，所述微控制器控制所述显示屏显示所述食用肉为变质肉的信息；

当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时，所述微控制器控制所述显示屏显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的键盘，该键盘包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制食用肉新鲜程度的检测过程，所述电源开关键用于开启或关闭所述食用肉新鲜程度检测装置以对食用肉的新鲜程度进行检测。

优选地，所述本体还包括设置在所述本体上的USB接口，该USB接口用于将检测数据传输至外部设备或者用于为所述食用肉新鲜程度检测装置内部电源进行充电。

相较于现有技术，本发明所述食用肉新鲜程度检测装置及方法能够利用阻抗谱分析法测量出食用肉的阻抗值，并根据食用肉的阻抗值变化确定食用肉新鲜度，从而有效准确地检测食用肉类的新鲜程度。

附图说明

图1是本发明食用肉新鲜程度检测装置优选实施例的外部结构示意图；

图2是本发明食用肉新鲜程度检测装置的本体优选实施例的内部结构示意图；

图3是本发明食用肉新鲜程度检测方法优选实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为实现本发明目的，本发明提供了一种食用肉新鲜程度检测装置，能够利用阻抗谱分析法测量出食用肉的阻抗值，并根据食用肉的阻抗值变化检测出食用肉新鲜度，从而有效准确地检测食用肉类的新鲜程度。

如图1所示，图1是本发明食用肉新鲜程度检测装置优选实施例的外部结构示意图。在本实施例中，所述的食用肉新鲜程度检测装置包括本体10以及连接在本体10上的第一探针4和第二探针5。所述本体10包括键盘7、显示屏8以及USB接口9。所述键盘7和显示屏8安装在靠近第一探针4的本体10一端的上表面，所述USB接口9安装在靠近第一探针4的本体10一端的侧面，也可安装在本体10的其他位置。

所述本体10采用硬质的无毒塑料材质或者轻质的不锈金属材质(例如，金属铝、不锈钢等)制作，使用者可以单手握住本体10的中间部位以对所述食用肉20的新鲜程度进行检测操作。所述第一探针4和第二探针5均为导电的电极探针，其外部包裹有绝缘材料。当需要检测食用肉20的新鲜程度时，所述第一探针4和第二探针5分别用于与待测的食用肉20接触。所述键盘7包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制对食用肉20新鲜程度的检测过程，所述电源开关键用于开启或关闭所述食用肉新鲜程度检测装置，以便对食用肉20的新鲜程度进行检测。所述USB接口9可以作为将检测数据传输至外部设备的数据传输接口，也可以作为所述食用肉新鲜程度检测装置内部电源的充电接口。

本领域技术人员可以理解的是，交变电流能够连续地通过生物组织，一定的生物组织能够通过的有效交变电流量可以用阻抗值(Z)来描述。在本实施例中，所述食用肉20的脂质细胞膜具有一定的阻抗，能够传导交变的电流信号，因此，本发明所述食用肉新鲜程度检测装置通过测量食用肉20的阻抗值来检测所述食用肉20的新鲜程度。

如图2所示，图2是本发明食用肉新鲜程度检测装置的本体优选实施例的内部结构示意图。在本实施例中，所述本体10的内部还包括微控制器1、数模转换器2、压控振荡器3以及振幅衰减检测器6。所述数模转换器2的输入端连接至微控制器1上，输出端连接至压控振荡器3的输入端。所述压控振荡器3的一个输出端连接至第一探针4上，另一输出端连接至振幅衰减检测器6的一个输入端，该振幅衰减检测器6的另一输入端连接至所述第二探针5上，该振幅衰减检测器6的输出端连接至所述微控制器1上。所述键盘7、显示屏8和USB接口9均连接至所述微控制器1上。

在本实施例中，所述微控制器1可以为一种微处理器、微控制单元(MCU)、信号处理芯片、或者具有信号控制功能的信号控制单元。当需要检测食用肉20的新鲜程度时，将第一探针4和第二探针5分别与食用肉20接触(即分别将第一探针4和第二探针5插入食用肉20上)，并开启键盘7上的电源开关键。所述微控制器1产生并发送检测信号至数模转换器2上，该数模转换器2将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将模拟电平信号发送至所述压控振荡器3上。

所述压控振荡器3全称为电压控制振荡器，通常由VCO(VoltageControlledOscillator)表示，它是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路，被广泛应用在自动控制、自动测量与检测等技术领域。在本实施例中，所述压控振荡器3用于根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过第一探针20发送至待测的食用肉20上。

所述第二探针5从所述食用肉20中检测所述激励电信号经过该食用肉20后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至振幅衰减检测器6上。

所述振幅衰减检测器6是一种具有检测和分析信号振幅衰减程度的处理器，被广泛应用在阻抗检测等技术领域。在本实施例中，所述振幅衰减检测器6用于接收压控振荡器3产生的激励电信号以及第二探针5检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉20的阻抗值。

所述微控制器1用于根据所述食用肉20的阻抗值分析出所述食用肉20的新鲜程度。具体地说，所述微控制器1判断所述食用肉20的阻抗值是否介于预设范围。本领域技术人员可以理解的是，新鲜肉的细胞膜具有阻抗具有电流传递特性，而变质肉(例如过期的肉或煮过的肉)的细胞膜被破坏，相应的电流传输能力将增强，体现在阻抗上就是阻抗的降低。肉类细胞膜的阻抗随着交变电流的频率增加而降低。随着肉类纤维细胞膜的老化，相应的阻抗也会发生变化，通常来讲，新鲜肉类的阻抗值在340-540ohms之间，这个阻抗值随着肉类随着存储时间的增长而降低。本实施例中，所述预设范围定义为340ohms至540ohms之间，其中，ohms为阻抗值的单位。由于新鲜肉类的阻抗值一般在340ohms至540ohms之间，因此，如果食用肉20变质，该食用肉20的阻抗值只能小于340ohms，而不会大于540ohms。

当所述食用肉20的阻抗值小于预设范围(即小于340ohms)时，所述微控制器1产生一条食用肉为变质肉的信息(即表明该食用肉20的新鲜程度较低)，并控制显示屏7显示所述食用肉为变质肉的信息。当所述食用肉20的阻抗值介于预设范围时，产生一条食用肉为新鲜肉的信息(即表明该食用肉20的新鲜程度较高)，并控制显示屏7显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

在本实施例中，所述键盘7、显示屏8和USB接口9均连接至所述微控制器1上。所述键盘7包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制对食用肉20新鲜程度的检测过程。所述显示屏8用于显示所述激励电信号和反馈电信号的波形，以及显示食用肉20的新鲜程度。所述USB接口9用于将检测数据(例如食用肉20的新鲜程度的信息等数据)传输至外部设备或者用于为所述食用肉新鲜程度检测装置内部电源进行充电。

为实现本发明目的，本发明还提供了一种食用肉新鲜程度检测方法，能够利用阻抗谱分析法测量出食用肉的阻抗值，并根据食用肉的阻抗值变化检测出食用肉新鲜度，从而有效准确地检测食用肉类的新鲜程度。

如图3所示，图3是本发明食用肉新鲜程度检测方法优选实施例的流程图。在本实施例中，所述的电路温度漂移补偿方法应用于如图1所示的单片机1中，该方法包括如下步骤S31至步骤S39。

步骤S31，当需要检测食用肉20的新鲜程度时，使用者将第一探针4和第二探针5分别与食用肉20接触(即分别将第一探针4和第二探针5插入食用肉20上)，并开启键盘7上的电源开关键。

步骤S32，微控制器1产生并发送检测信号至数模转换器2上。

步骤S33，数模转换器2将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将模拟电平信号发送至所述压控振荡器3上。

步骤S34，压控振荡器3根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过第一探针20发送至待测的食用肉20上。

步骤S35，第二探针5从所述食用肉20中检测所述激励电信号经过该食用肉20后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至振幅衰减检测器6上。

步骤S36，振幅衰减检测器6接收压控振荡器3产生的激励电信号以及第二探针5检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉20的阻抗值。

步骤S37，微控制器1判断所述食用肉20的阻抗值是否介于预设范围。本实施例中，所述预设范围定义为340ohms至540ohms之间，其中，ohms为阻抗值的单位。由于新鲜肉类的阻抗值一般在340ohms至540ohms之间，因此，如果食用肉20变质，该食用肉20的阻抗值只能小于340ohms，而不会大于540ohms。当所述食用肉20的阻抗值小于预设范围(即小于340ohms)，执行步骤S38；当所述食用肉20的阻抗值介于预设范围时，执行步骤S39。

步骤S38，当所述食用肉20的阻抗值小于预设范围时，所述微控制器1产生一条食用肉为变质肉的信息(即表明该食用肉20的新鲜程度较低)，并控制显示屏7显示所述食用肉为变质肉的信息。

步骤S39，当所述食用肉20的阻抗值介于预设范围时，所述微控制器1产生一条食用肉为新鲜肉的信息(即表明该食用肉20的新鲜程度较高)，并控制显示屏7显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

在本实施例中，所述微控制器1也可以通过所述USB接口9或者其它通信接口将食用肉20的检测数据传输至质检部门的外部设备，以供质检人员对食用肉20进行食品安全检查。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种食用肉新鲜程度检测装置，其特征在于，所述食用肉新鲜程度检测装置包括本体以及设置在所述本体上的第一探针和第二探针，所述本体包括微控制器、数模转换器、压控振荡器以及振幅衰减检测器，其中：

所述微控制器用于产生并发送检测信号至数模转换器上；

所述数模转换器用于将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将所述模拟电平信号发送至所述压控振荡器上；

所述压控振荡器用于根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过所述第一探针发送至待测的食用肉上；

所述第二探针用于从所述食用肉中检测所述激励电信号经过该食用肉后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至所述振幅衰减检测器上；

所述振幅衰减检测器用于接收所述压控振荡器产生的激励电信号以及所述第二探针检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉的阻抗值；及

所述微控制器还用于判断所述食用肉的阻抗值是否介于预设范围，当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时产生一条食用肉为变质肉的信息，当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时产生一条食用肉为新鲜肉的信息。

2.如权利要求1所述的食用肉新鲜程度检测装置，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的显示屏。

3.如权利要求2所述的食用肉新鲜程度检测装置，其特征在于，所述微控制器还用于控制所述显示屏显示所述食用肉为变质肉的信息或者显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

4.如权利要求1所述的食用肉新鲜程度检测装置，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的键盘，该键盘包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制食用肉新鲜程度的检测过程，所述电源开关键用于开启或关闭所述食用肉新鲜程度检测装置以对食用肉的新鲜程度进行检测。

5.如权利要求1所述的食用肉新鲜程度检测装置，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的USB接口，该USB接口用于将检测数据传输至外部设备或者用于为所述食用肉新鲜程度检测装置的内部电源进行充电。

6.一种食用肉新鲜程度检测方法，应用于食用肉新鲜程度检测装置中，其特征在于，该装置包括本体以及设置在所述本体上的第一探针和第二探针，所述本体包括微控制器、数模转换器、压控振荡器以及振幅衰减检测器，所述食用肉新鲜程度检测方法包括步骤：

所述微控制器产生并发送检测信号至所述数模转换器上；

所述数模转换器将所述检测信号转换为模拟电平信号，并将所述模拟电平信号发送至所述压控振荡器上；

所述压控振荡器根据所述模拟电平信号产生激励电信号，并将所述激励电信号通过第一探针发送至待测的食用肉上；

所述第二探针从所述食用肉中检测所述激励电信号经过该食用肉后的反馈电信号，并将获取的反馈电信号发送至振幅衰减检测器上；

所述振幅衰减检测器接收所述压控振荡器产生的激励电信号以及所述第二探针检测到的反馈电信号，并根据所述激励电信号和反馈电信号分析出食用肉的阻抗值。

所述微控制器判断所述食用肉的阻抗值是否介于预设范围；

当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时，所述微控制器产生一条食用肉为变质肉的信息；

当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时，所述微控制器产生一条食用肉为新鲜肉的信息。

7.如权利要求6所述的食用肉新鲜程度检测方法，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的显示屏。

8.如权利要求7所述的食用肉新鲜程度检测方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

当所述食用肉的阻抗值小于预设范围时，所述微控制器控制所述显示屏显示所述食用肉为变质肉的信息；

当所述食用肉的阻抗值介于预设范围时，所述微控制器控制所述显示屏显示所述食用肉为新鲜肉的信息。

9.如权利要求6所述的食用肉新鲜程度检测方法，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的键盘，该键盘包括多个控制键和一个电源开关键，所述控制键用于控制食用肉新鲜程度的检测过程，所述电源开关键用于开启或关闭所述食用肉新鲜程度检测装置以对食用肉的新鲜程度进行检测。

10.如权利要求6所述的食用肉新鲜程度检测方法，其特征在于，所述本体还包括设置在所述本体上的USB接口，该USB接口用于将检测数据传输至外部设备或者用于为所述食用肉新鲜程度检测装置内部电源进行充电。