CN109856196A - 一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法，该装置包括叉指电极硫化氢传感器、纸电池和电致变色器；叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，纸电池两端分别与叉指电极型硫化氢传感器和电致变色器连接，构成等效电路；本发明将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度‑叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，即可获得冰鲜肉的新鲜度。实现快速实时监测冷鲜禽肉的内部品质。与现有的无损检测技术相比，本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法降低了检测成本，监测方式更加便捷。

Description

一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及电化学检测技术领域，尤其涉及一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法。

背景技术

随着人们生活质量的提高，禽肉早已成为生活中最重要的肉类来源，同时为解决消费者无法买到新鲜禽肉的问题，冰鲜禽肉成为了一种新的肉类形式，深受消费者的欢迎，但因冰鲜禽肉有很高的水分活性，加上运输、贮藏过程中，受氧气、自身组织酶的作用，极易发生腐败变质，是威胁冰鲜禽肉食用安全性和品质的关键因素。

当下，绝大多数肉类产品的新鲜度检测依然沿用人工感官评定装置和常规化学分析装置，亦有部分企业采用无损检测技术。常规化学分析具有较高的准确度和可靠性，但是其式样的预处理、实验本身的耗时性是许多场合所不允许的。尤其对于保存期短、易变质的农畜产品而言，人工检测远远不能满足全数检测的要求。无损检测技术检测速度快，适于大规模产业化生产的在线检测和分级，自动化程度高，但其成本较高，且只能线上检测，不能实现禽肉新鲜度的线下监测。

发明内容

针对现有肉类新鲜度检测方法成本较高的缺陷。本发明实施例提供一种冰鲜肉新鲜度监测装置及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种冰鲜肉新鲜度监测装置，包括叉指电极硫化氢传感器、纸电池和电致变色器；

所述叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，所述纸电池两端分别与叉指电极型硫化氢传感器和电致变色器连接，构成等效电路；

所述叉指电极硫化氢传感器用于与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化，且当叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时，等效电路导通；其中，叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度，是根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型获得；

所述电致变色器用于在所述等效电路导通时发生变色。

其中，所述叉指电极硫化氢传感器包括叉指电极和乙酸铜油墨层；所述叉指电极是采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成，所述乙酸铜油墨层是通过在叉指电极表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨形成。

其中，所述叉指电极的叉指数为15-18，叉指长度为12-16cm。

第二方面，本发明实施例提供一种冰鲜肉的监测方法，包括：

S1，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内；其中，叉指电极硫化氢传感器分别与纸电池和电致变色器连接，并构成等效电路；

S2若所述电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；

S3，根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度- 叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，获得冰鲜肉的新鲜度。

本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置及方法，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，即可获得冰鲜肉的新鲜度。实现快速实时监测冷鲜禽肉的内部品质。与现有的无损检测技术相比，本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法降低了检测成本，监测方式更加便捷，从而提高了用户的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置的等效电路示意图；

图3为根据本发明实施例提供的叉指电极硫化氢传感器的结构示意图；

图4为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法流程示意图；

图中，1叉指电极，2乙酸铜油墨层，3叉指电极硫化氢传感器，4纸电池，5电致变色器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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发明中的具体含义。

图1为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置的结构示意图，

图2为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置的等效电路示意图。参照图1和图2，该装置包括叉指电极硫化氢传感器3、纸电池4和电致变色器5；

所述叉指电极硫化氢传感器3接入鲜肉包装内，所述纸电池4两端分别与叉指电极硫化氢传感器3和电致变色器5连接，构成等效电路；

所述叉指电极硫化氢传感器3用于与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化，且当叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值为第一预设阈值时，等效电路导通；其中，叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度，是根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型获得；

所述电致变色器5用于在所述等效电路导通时发生变色。

具体地，参照图1，冰鲜肉新鲜度监测装置包括相互连接的叉指电极硫化氢传感器3、纸电池4和电致变色器5。其中，叉指电极硫化氢传感器3 是电化学传感器，电化学传感器通过与被测目标分析物发生反应，并产生与目标分析物浓度成比例的电信号来工作。在环境监测中，可以在电化学传感器的电极之间生长可与目标分析物发生反应并发生阻值变化的捕获物，通过检测捕获物的电阻值变化，实现检测环境中大部分有毒有害生物化学物质的目的。纸电池4是用纸张作为载体的电池，用于为冰鲜肉新鲜度监测装置供电。优选的，本实施例中使用的纸电池4是一种薄型柔性纸电池。电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器。

本实施例中，叉指电极硫化氢传感器3由叉指电极1和叉指电极1表面喷涂的乙酸铜油墨层2构成。乙酸铜油墨具有低导电性，在有硫化氢气体存在的环境中，例如鲜肉包装内，乙酸铜可与硫化氢发生反应形成硫化铜，增加电导率，降低阻抗。从而使叉指电极硫化氢传感器3能够与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化。

参照图2，叉指电极硫化氢传感器3、纸电池4和电致变色器5构成等效电路。在图2所示的等效电路中，中纸电池4为等效电源U，叉指电极硫化氢传感器3为等效电容，叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值为R_c。电致变色器5为等效电阻，阻值为R_a。当叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值R_c为第一预设阈值时，等效电路导通，电致变色器5变色。此时根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型和第一预设阈值，能够获得等效电路导通时对应的冰鲜肉新鲜度。

需要说明的是，国家标准GB/T 5009.44-2003依据TVB-N含量来划分肉类的新鲜度等级。肉类的新鲜度等级分为新鲜肉、次鲜肉和腐败级别。国家标准规定，新鲜肉TVB-N≤15mg/100g；次鲜肉TVB-N含量区间为 15～25mg/100g；TVB-N≥25mg/100g则为腐败级别。肉类检测还包括一些有害代谢物质的检测，如硫化氢、硫醇、二甲胺等。

本实施例中，根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，电极传感器的阻抗值R_c为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度等级为腐败级别。利用本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置检测鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度时，将叉指电极硫化氢传感器3接入鲜肉包装后，若电致变色器5发生变色，则该鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度等级为腐败级别。本实施例中，叉指电极硫化氢传感器3安装于鲜肉包装内，与鲜肉包装内部的硫化氢气体充分接触，其中电致变色器5安装于鲜肉包装外，以便于用户根据电致变色器5是否变色，判断的冰鲜肉新鲜度等级。实现对冰鲜肉新鲜度的实时便捷监测。

本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，即可获得冰鲜肉的新鲜度。实现快速实时监测冷鲜禽肉的内部品质。与现有的无损检测技术相比，本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法降低了检测成本，监测方式更加便捷，从而提高了用户的经济效益。

图3为根据本发明实施例提供的叉指电极硫化氢传感器的结构示意图，如图3所示，叉指电极硫化氢传感器3包括叉指电极1和乙酸铜油墨层2；所述叉指电极1是采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成，所述乙酸铜油墨层2是通过在叉指电极1表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨形成。

具体地，在制作叉指电极硫化氢传感器3之前，首先设计叉指电极硫化氢传感器3的结构参数。其中，叉指电极1的结构参数包括叉指长度L，叉指宽度w，叉指间距s。叉指电极硫化氢传感器3的电极常数K定义为传感器测量得到的阻抗R_m(Ω)和空气电导率的乘积，即

介质的电导率和相对介电常数ε_r与叉指电极1间的电容C和电阻R 是各项同性的。假设电介媒质是均匀的，通过对一个闭合的叉指做面积分可得：

K＝ε_r*ε_o/C

对于平面电极传感器来说，叉指间的电容的计算可以采用分割成小单元的方法每个单元的电容量为C₁，通过保角变换，引入一阶椭圆积分K(k)

电容单元可以表示为：C₁＝ε_rε_o*K[(1-k²)^1/2]/2K(k)。在上述的公式中 K(k),k是与平面电极传感器结构和大小相关的系数，对于叉指数目多于2个的传感器，系数k定义为k＝cos(πw/2(s+w))，s为叉指间的间距，w为单个叉指的宽度。

对于有N个叉指的且叉指长度为L的平面电极传感器来说，叉指间的总电容可以表示为C＝(N-1)LC₁；结合电容单元C₁定义可得：

C＝(N-1)Lε_rε_o*K[(1-k²)^1/2]/2K(k)

由此可知k是只与传感器结构密切相关的参数，也是传感器结构优化过程中直接体现的参数。叉指数目越多，叉指长度越长，电极常数越小，传感器的检测的灵敏度越高。基于上述参数以及冰鲜肉新鲜度监测装置小型化的特点，设定叉指电极1的叉指数为15-18，叉指长度为12-16cm。优选的，叉指电极1的叉指数N＝18，叉指长度为16cm。

进一步地，叉指电极硫化氢传感器3的结构参数设计完成后，采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成叉指电极1，在叉指电极1表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨，形成乙酸铜油墨层2。乙酸铜油墨具有低导电性，在有硫化氢气体存在的环境中，例如鲜肉包装内，乙酸铜可与硫化氢发生反应形成硫化铜，增加电导率，降低阻抗。从而使叉指电极硫化氢传感器3能够与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化。

图4为根据本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法流程示意图，参照图1、图2和图4，冰鲜肉新鲜度监测方法包括：

S1，将叉指电极硫化氢传感器3接入鲜肉包装内。其中，叉指电极硫化氢传感器3分别与纸电池4和电致变色器5连接，并构成等效电路。

S2若电致变色器5变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值为第一预设阈值。

S3，根据叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度 -叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，获得冰鲜肉的新鲜度。

具体地，本实施例利用本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置来检测鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度。参照图1，冰鲜肉新鲜度监测装置包括相互连接的叉指电极硫化氢传感器3、纸电池4和电致变色器5。

叉指电极硫化氢传感器3由叉指电极1和叉指电极1表面喷涂的乙酸铜油墨层2构成。乙酸铜油墨具有低导电性，在有硫化氢气体存在的环境中，例如鲜肉包装内，乙酸铜可与硫化氢发生反应形成硫化铜，增加电导率，降低阻抗。从而使叉指电极硫化氢传感器3能够与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化。

参照图2，叉指电极硫化氢传感器3、纸电池4和电致变色器5构成等效电路。在图2所示的等效电路中，中纸电池4为等效电源U，叉指电极硫化氢传感器3为等效电容，叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值为R_c。电致变色器5为等效电阻，阻值为R_a。当叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值R_c为第一预设阈值时，等效电路导通，电致变色器5变色。此时根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型和第一预设阈值，能够获得等效电路导通时对应的冰鲜肉新鲜度。

需要说明的是，国家标准GB/T 5009.44-2003依据TVB-N含量来划分肉类的新鲜度等级。肉类的新鲜度等级分为新鲜肉、次鲜肉和腐败级别。国家标准规定，新鲜肉TVB-N≤15mg/100g；次鲜肉TVB-N含量区间为15～25mg/100g；TVB-N≥25mg/100g则为腐败级别。肉类检测还包括一些有害代谢物质的检测，如硫化氢、硫醇、二甲胺等。

本实施例中，根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型可知，电极传感器的阻抗值R_c为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度等级为腐败级别。

利用本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置检测鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度时，将叉指电极硫化氢传感器3接入鲜肉包装后，若电致变色器5 发生变色，则该鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度等级为腐败级别。本实施例中，叉指电极硫化氢传感器3安装于鲜肉包装内，与鲜肉包装内部的硫化氢气体充分接触，其中电致变色器5安装于鲜肉包装外，以便于用户根据电致变色器5是否变色，判断的冰鲜肉新鲜度等级。实现对冰鲜肉新鲜度的实时便捷监测。

本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，即可获得冰鲜肉的新鲜度。实现快速实时监测冷鲜禽肉的内部品质。与现有的无损检测技术相比，本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测方法降低了检测成本，监测方式更加便捷，从而提高了用户的经济效益。

在上述实施例的基础上，步骤S3中，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程包括：

S31，采集鲜肉包装内贮运环境温度、硫化氢气体浓度和挥发性盐基氮 (TVB-N)含量各自对应的时间序列，并根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型。

其中，步骤S31中，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型具体包括：

S311,根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量的时间序列，获取挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式：

V＝V₀e^kt

式中，V为样品至第t天时的TVB-N值(mg/100g)；V₀为样品初始时的TVB-N值(mg/100g)；k为TVB-N变化速率常数；t为样品的存储时间(d)。

S312，在绝对温度T环境下，得到TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程：

式中:k₀为方程的指前因子；E_α为TVB-N变化反应的活化能 (kJ/moL)；T为绝对温度(K)；Y为气体常数(8.3144J/mol*K)；k₀和 E_α都是反应系统物质本性有关的经验常数。

S313，根据鲜肉包装内贮运环境温度和硫化氢气体浓度各自对应的时间序列，挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式以及TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程，获得鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系；

S314，根据鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系以及挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度- 禽肉新鲜度模型。

S32，将叉指电极硫化氢传感器3放入不同硫化氢浓度的鲜肉包装内，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值。

其中，步骤S32中，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值具体包括：

基于硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，当硫化氢浓度达到对所对应的冰鲜肉新鲜度级别时，将叉指电极硫化氢传感器3取出，使用阻抗分析仪测量并记录叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值，获取各硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值。

S33，根据不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值以及硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，建立冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型。

进一步地，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程还包括：

S34，基于冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，通过调整石墨电极的面积、叉指间距以及乙酸铜油墨层2的厚度优化叉指电极硫化氢传感器3，从而优化冰鲜肉新鲜度对应的叉指电极型传感器的阻抗值；

以使冰鲜肉新鲜度为腐败级别时，对应叉指电极硫化氢传感器3阻抗值为第一预设阈值，等效电路处于导通状态；且冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别时，对应叉指电极硫化氢传感器3阻抗值大于第一预设阈值，等效电路处于不导通状态。

在上述各实施例的基础上，在叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内之后，冰鲜肉新鲜度监测方法还包括：

若电致变色器5不变色，则判断获知等效电路不导通，且叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值大于第一预设阈值；

根据冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型判断获知，叉指电极硫化氢传感器3的阻抗值大于第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别。

具体地，肉类的新鲜度等级分为新鲜肉、次鲜肉和腐败级别。国家标准规定，新鲜肉TVB-N≤15mg/100g；次鲜肉TVB-N含量区间为 15～25mg/100g；TVB-N≥25mg/100g则为腐败级别。利用本发明实施例提供的冰鲜肉新鲜度监测装置检测鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度时，将叉指电极硫化氢传感器3接入鲜肉包装后，若电致变色器5不变色，则该鲜肉包装内的冰鲜肉新鲜度等级为新鲜级别或次新鲜级别。本实施例中，叉指电极型传感器安装于鲜肉包装内，与鲜肉包装内部的硫化氢气体充分接触，其中电致变色器5安装于鲜肉包装外，以便于用户根据电致变色器5是否变色，判断的冰鲜肉新鲜度等级。实现对冰鲜肉新鲜度的实时便捷监测。

在上述各实施例的基础上，所述叉指电极硫化氢传感器3的制备流程包括：

采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成叉指电极1，在叉指电极1表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨，形成乙酸铜油墨层2。乙酸铜油墨具有低导电性，在有硫化氢气体存在的环境中，例如鲜肉包装内，乙酸铜可与硫化氢发生反应形成硫化铜，增加电导率，降低阻抗。从而使叉指电极硫化氢传感器3能够与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种冰鲜肉新鲜度监测装置，其特征在于，包括叉指电极硫化氢传感器、纸电池和电致变色器；

所述叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内，所述纸电池两端分别与叉指电极型硫化氢传感器和电致变色器连接，构成等效电路；

所述叉指电极硫化氢传感器用于与硫化氢发生反应并发生阻抗值变化，且当叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时，等效电路导通；其中，叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度，是根据预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型获得；

所述电致变色器用于在所述等效电路导通时发生变色。

2.根据权利要求1所述的冰鲜肉新鲜度监测装置，其特征在于，所述叉指电极硫化氢传感器包括叉指电极和乙酸铜油墨层；所述叉指电极是采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成，所述乙酸铜油墨层是通过在叉指电极表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨形成。

3.根据权利要求2所述的冰鲜肉新鲜度监测装置，所述叉指电极的叉指数为15-18，叉指长度为12-16cm。

4.根据权利要求1～3任一项所述冰鲜肉新鲜度监测装置的监测方法，其特征在于，包括：

S1，将叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内；其中，叉指电极硫化氢传感器分别与纸电池和电致变色器连接，并构成等效电路；

S2，若电致变色器变色，则判断获知等效电路导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值为第一预设阈值；

S3，根据叉指电极硫化氢传感器的阻抗值和预先建立的冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，获得冰鲜肉的新鲜度。

5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述S3中，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程包括：

S31，采集鲜肉包装内贮运环境温度、硫化氢气体浓度和挥发性盐基氮(TVB-N)含量各自对应的时间序列，并根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型；

S32，将叉指电极硫化氢传感器放入不同硫化氢浓度的鲜肉包装内，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值；

S33，根据不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值以及硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，建立冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型。

6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S31中，建立硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型具体包括：

S311,根据挥发性盐基氮(TVB-N)含量的时间序列，获取挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式：

V＝V₀e^kt

式中，V为样品至第t天时的TVB-N值(mg/100g)；V₀为样品初始时的TVB-N值(mg/100g)；k为TVB-N变化速率常数；t为样品的存储时间(d)；

S312，在绝对温度T环境下，得到TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程：

式中:k₀为方程的指前因子；E_a为TVB-N变化反应的活化能(kJ/moL)；T为绝对温度(K)；Y为气体常数(8.3144J/mol*K)；k₀和E_a都是反应系统物质本性有关的经验常数；

S313，根据鲜肉包装内贮运环境温度和硫化氢气体浓度各自对应的时间序列，挥发性盐基氮含量与冰鲜肉存储时间(t)的关系式以及TVB-N变化速率常数k的阿伦尼乌斯方程，获得鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系；

S314，根据鲜肉包装内硫化氢浓度与挥发性盐基氮含量的函数关系以及挥发性盐基氮(TVB-N)含量和冰鲜肉新鲜度的对应关系，建立硫化氢浓度-禽肉新鲜度模型。

7.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S32中，采集不同硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值具体包括：

基于硫化氢浓度-冰鲜肉新鲜度模型，当硫化氢浓度达到对所对应的冰鲜肉新鲜度级别时，将叉指电极硫化氢传感器取出，使用阻抗分析仪测量并记录叉指电极硫化氢传感器的阻抗值，获取各硫化氢浓度下对应的叉指电极硫化氢传感器的阻抗值。

8.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S3中，冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器阻抗值模型的建立过程还包括：

S34，基于冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型，通过调整石墨电极的面积、叉指间距以及乙酸铜油墨层的厚度，优化叉指电极硫化氢传感器，从而优化冰鲜肉新鲜度对应的叉指电极型传感器的阻抗值；

以使冰鲜肉新鲜度为腐败级别时，对应叉指电极硫化氢传感器阻抗值为第一预设阈值，等效电路处于导通状态；且冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别时，对应叉指电极硫化氢传感器阻抗值大于第一预设阈值，等效电路处于不导通状态。

9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，在叉指电极硫化氢传感器接入鲜肉包装内之后，所述方法还包括：

若电致变色器不变色，则判断获知等效电路不导通，且叉指电极硫化氢传感器的阻抗值大于第一预设阈值；

根据冰鲜肉新鲜度-叉指电极硫化氢传感器的阻抗值模型判断获知，叉指电极硫化氢传感器阻抗值大于第一预设阈值时对应的冰鲜肉新鲜度为新鲜级别或次新鲜级别。

10.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述叉指电极硫化氢传感器的制备流程包括：

采用石墨为导电性油墨材料，通过喷墨打印形成叉指电极，在叉指电极表面喷涂乙酸铜化学电阻油墨，形成乙酸铜油墨层。