CN111077092A - 一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置 - Google Patents

Abstract

一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，包括：溶解仓、第一加热板、离心分离仓、溶液压缩仓、配料储存仓、第二加热板、检测光发射器、光谱分析仪，溶解仓通过第一连接管道连接离心分离仓，离心分离仓通过第二连接管道连接溶液压缩仓，配料储存仓通过第三连接管道连接溶液压缩仓，第一加热板设置于溶解仓底部，第二加热板设置于溶液压缩仓底部，溶液压缩仓设置气压调节器和第二搅拌器，气压调节器增大溶液压缩仓气压，第二加热板加热溶液压缩仓的溶液，配料储存仓向溶液压缩仓输送难溶颗粒，难溶颗粒与经由气压压缩的溶液形成混合液，第二搅拌器搅拌混合液，检测光发射器向混合液发射检测光，光谱分析仪分析由混合液吸收的检测光的光谱。

Description

一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置

技术领域

本发明涉及食品检测领域，尤其涉及一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对食品的质量和安全性越来越关注。但是，近来食源性疾病不断上升，食品各种致病菌、农药残留、抗生素和生物毒素的污染等食品安全问题频现。因此选择有机、无毒的食材是食品安全的保证。但是，传统的食品分析及安全检测大多以实验室为依托，容易受到检测周期长、检测样本有限、检测工作量大、检测成本和费用高等影响，无法对食品的质量状况进行及时有效的监控，不适用于食品厂和饭店对食材的实时检测。因此，我们有必要研发一种简便易用的食品质量检测装置，对食材进行实时检测，确保人们吃的安心、吃的放心。但是，现有的检测设备在进行食品抽查检测时，往往只对食品宏观质量、异物等进行检查，而不对组成成分进行检测，从而导致了食品生产时往往会有偷工减料或者用其他便宜的材料替代的情况发生。

发明内容

发明目的：

针对现有的检测设备在进行食品抽查检测时，往往只对食品宏观质量、异物等进行检查，而不对组成成分进行检测，从而导致了食品生产时往往会有偷工减料或者用其他便宜的材料替代的情况发生的问题，本发明提供一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置。

技术方案：

一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，应用于食疗冲剂的质量检测，包括：溶解仓、第一加热板、离心分离仓、溶液压缩仓、配料储存仓、第二加热板、检测光发射器、光谱分析仪，所述溶解仓通过第一连接管道连接所述离心分离仓，所述离心分离仓通过第二连接管道连接所述溶液压缩仓，所述配料储存仓通过第三连接管道连接所述溶液压缩仓，所述第一加热板设置于所述溶解仓底部，所述第二加热板设置于所述溶液压缩仓底部，所述溶液压缩仓设置有气压调节器以及第二搅拌器，所述气压调节器增大所述溶液压缩仓的气压，所述第二加热板加热所述溶液压缩仓的溶液，所述配料储存仓向所述溶液压缩仓输送难溶颗粒，所述难溶颗粒与经由气压压缩的溶液形成混合液，所述第二搅拌器搅拌混合液，所述检测光发射器向混合液发射检测光，所述光谱分析仪分析经由所述混合液吸收的检测光的光谱。

作为本发明的一种优选方式，所述溶解仓中设置有第一搅拌器，所述溶解仓连接有溶剂仓，所述溶剂仓向所述溶解仓提供溶剂，溶剂与食疗冲剂通过所述第一搅拌器搅拌。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分离仓分为内仓以及外仓，所述内仓为旋转仓，所述内仓设置有过滤网，所述内仓与所述外仓通过若干第一开关门连通。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分析仓的所述外仓通过所述第二连接管道连接所述溶液压缩仓，所述溶液压缩仓连接所述第二连接管道的位置设置有第二开关门。

作为本发明的一种优选方式，所述溶液压缩仓分为上层与下层，所述第二开关门设置于所述压缩仓的上层的侧壁，所述气压调节器设置于所述压缩仓的仓顶。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分离仓以及所述溶液压缩仓设置在食品成分含量检测装置的内部。

作为本发明的一种优选方式，所述溶液压缩仓为长方体，所述溶液压缩仓的材料为钢化玻璃，所述检测光发射器与所述光谱分析仪设置于所述溶液压缩仓的相对的两个面外侧。

作为本发明的一种优选方式，还包括三棱镜、扩束器以及光通道，所述三棱镜用于折射所述检测光发射器发射的检测光，所述扩束器用于扩展所述三棱镜折射的检测光，所述三棱镜、扩束器以及检测光发射器设置于所述光通道，所述光通道为暗道，所述光通道用于限制所述检测光的传播。

作为本发明的一种优选方式，还包括降温装置，所述降温装置设置于所述溶液压缩仓外侧，所述降温装置用于在所述第二加热板结束加热后对所述溶液压缩仓进行降温，当所述降温装置进行降温时，所述第二搅拌器继续进行搅拌。

本发明实现以下有益效果：

通过将食疗冲剂的溶液压缩，并对食疗冲剂进行降温，使得食疗冲剂生成悬浊液，而悬浊液便于进行光谱的分析，因此通过本发明的方法，通过分析悬浊液吸收检测光的光强，从而分析出医疗冲剂中的成分，便于进行医疗冲剂质量的检测。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明检测装置结构图。

图2为本发明离心分离仓示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-2。一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，应用于食疗冲剂的质量检测，包括：溶解仓1、第一加热板2、离心分离仓3、溶液压缩仓4、配料储存仓5、第二加热板6、检测光发射器7、光谱分析仪8，所述溶解仓1通过第一连接管道9连接所述离心分离仓3，所述离心分离仓3通过第二连接管道10连接所述溶液压缩仓4，所述配料储存仓5通过第三连接管道11连接所述溶液压缩仓4，所述第一加热板2设置于所述溶解仓1底部，所述第二加热板6设置于所述溶液压缩仓4底部，所述溶液压缩仓4设置有气压调节器12以及第二搅拌器13，所述气压调节器12增大所述溶液压缩仓4的气压，所述第二加热板6加热所述溶液压缩仓4的溶液，所述配料储存仓5向所述溶液压缩仓4输送难溶颗粒，所述难溶颗粒与经由气压压缩的溶液形成混合液，所述第二搅拌器13搅拌混合液，所述检测光发射器7向混合液发射检测光，所述光谱分析仪8分析经由所述混合液吸收的检测光的光谱。

作为本发明的一种优选方式，所述溶解仓1中设置有第一搅拌器14，所述溶解仓1连接有溶剂仓，所述溶剂仓向所述溶解仓1提供溶剂，溶剂与食疗冲剂通过所述第一搅拌器14搅拌。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分离仓3分为内仓15以及外仓16，所述内仓15为旋转仓，所述内仓15设置有过滤网，所述内仓15与所述外仓16通过若干第一开关门17连通。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分析仓的所述外仓16通过所述第二连接管道连接所述溶液压缩仓4，所述溶液压缩仓4连接所述第二连接管道的位置设置有第二开关门18。

作为本发明的一种优选方式，所述溶液压缩仓4分为上层与下层，所述第二开关门18设置于所述压缩仓的上层的侧壁，所述气压调节器12设置于所述压缩仓的仓顶。

作为本发明的一种优选方式，所述离心分离仓3以及所述溶液压缩仓4设置在食品成分含量检测装置的内部。

作为本发明的一种优选方式，所述溶液压缩仓4为长方体，所述溶液压缩仓4的材料为钢化玻璃，所述检测光发射器7与所述光谱分析仪8设置于所述溶液压缩仓4的相对的两个面外侧。

作为本发明的一种优选方式，还包括三棱镜、扩束器以及光通道，所述三棱镜用于折射所述检测光发射器7发射的检测光，所述扩束器用于扩展所述三棱镜折射的检测光，所述三棱镜、扩束器以及检测光发射器7设置于所述光通道，所述光通道为暗道，所述光通道用于限制所述检测光的传播。

作为本发明的一种优选方式，还包括降温装置，所述降温装置设置于所述溶液压缩仓4外侧，所述降温装置用于在所述第二加热板6结束加热后对所述溶液压缩仓4进行降温，当所述降温装置进行降温时，所述第二搅拌器13继续进行搅拌。

在具体实施过程中，在进行食品成分含量检测时，将食疗冲剂倒入溶解仓1中，溶解仓1同时通过溶剂仓获取一定剂量的溶剂，溶剂与食疗冲剂混合，溶解仓1中的第一搅拌器14搅拌混合液，同时，第一加热板2对溶解仓1进行加热，使得溶剂的温度上升，环境温度上升，食疗冲剂的溶解度上升；在第一加热板2加热的条件下以及第一搅拌器14搅拌的条件下，食疗冲剂得以充分溶解。

食疗溶剂溶解后，通过第一连接管道9，溶解仓1将食疗冲剂传输至离心分离仓3，离心分离仓3的内仓15接收由溶解仓1传输的食疗冲剂，离心分离仓3转动，对内仓15中的食疗冲剂施加离心作用，在离心作用下，食疗冲剂被“甩”至内仓15的仓壁上，在离心分离仓3旋转一定的时间后，内仓15仓壁上的第一开关门17打开，使得离心分离仓3在进行旋转的过程中会将食疗冲剂从第一开关门17中“甩”入外仓16中。

值得一提的是，内仓15中设置有过滤网，过滤网用于过滤食疗冲剂中可能存在的杂质，使得后续的质量检测能够更加的准确；食疗冲剂进入外仓16后，由于离心分离仓3依旧是在旋转的，所以在外仓16中的食疗冲剂会在离心作用的条件下通过第二连接管道10输送至溶液压缩仓4。

在食疗冲剂进入溶液压缩仓4后，溶液压缩仓4会再通过第三连接管道11从配料储存仓5中获取一定剂量的难溶颗粒。

其中，在食疗冲剂要进入溶液压缩仓4时，溶液压缩仓4的上层打开第二开关门18从而便于食疗冲剂通过第二开关门18进入溶液压缩仓4；在获取食疗冲剂以及难溶颗粒后，第二加热板6开始加热，使得溶液压缩仓4中的食疗冲剂的溶解度变大，同时，气压调节器12加大溶液压缩仓4中的气压，使得溶液得到一定的压缩，此时，第二搅拌器13同时进行搅拌，使得溶液压缩仓4在高温环境以及溶解度变大的条件下得以充分的溶解。

在气压调节器12调节气压的过程中，食疗冲剂的溶剂中的压力增大食疗冲剂在溶剂中的溶解度也同时增大，这样来可以使得在少量的溶剂下得到高浓度的食疗冲剂溶液，且由于第二搅拌器13的存在，使得最终的溶液变得较为均匀。

在食疗冲剂在溶液压缩仓4中操作完毕后，第二加热板6停止加热，第二搅拌器13不会停止搅拌，而降温装置开始运作，对溶液压缩仓4中的食疗冲剂溶液进行降温，在降温条件下，食疗冲剂的溶液逐渐析出一定的食疗冲剂颗粒，与难溶颗粒混合，此时，第二搅拌器13的搅拌方式变为随意的搅拌，使得食疗冲剂的溶液的析出液变得不均匀，再经过降温装置的降温，使得食疗冲剂的析出状况变成悬浊液。

在产生悬浊液后，检测光发射器7发射检测光，检测光经由悬浊液的吸收，再传输至光谱分析仪8，光谱分析仪8接收经由悬浊液吸收的检测光后对该检测光进行分析，主要分析接收的检测光的强度以及检测光发射器7发射的检测光的强度的区别，由于不同粒子吸收的检测光的波长不同，因此，光谱分析仪8通过判断接收的检测光与发出的检测光中出现光强偏差的波长，并判断光强损失的值；同时，获取标准的食疗冲剂在经由上述的实验过程后对应的检测光的波长的光强损失值，从而判断食疗冲剂含量是否标准。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，应用于食疗冲剂的质量检测，其特征在于，包括：溶解仓、第一加热板、离心分离仓、溶液压缩仓、配料储存仓、第二加热板、检测光发射器、光谱分析仪，所述溶解仓通过第一连接管道连接所述离心分离仓，所述离心分离仓通过第二连接管道连接所述溶液压缩仓，所述配料储存仓通过第三连接管道连接所述溶液压缩仓，所述第一加热板设置于所述溶解仓底部，所述第二加热板设置于所述溶液压缩仓底部，所述溶液压缩仓设置有气压调节器以及第二搅拌器，所述气压调节器增大所述溶液压缩仓的气压，所述第二加热板加热所述溶液压缩仓的溶液，所述配料储存仓向所述溶液压缩仓输送难溶颗粒，所述难溶颗粒与经由气压压缩的溶液形成混合液，所述第二搅拌器搅拌混合液，所述检测光发射器向混合液发射检测光，所述光谱分析仪分析经由所述混合液吸收的检测光的光谱。

2.根据权利要求1所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述溶解仓中设置有第一搅拌器，所述溶解仓连接有溶剂仓，所述溶剂仓向所述溶解仓提供溶剂，溶剂与食疗冲剂通过所述第一搅拌器搅拌。

3.根据权利要求1所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述离心分离仓分为内仓以及外仓，所述内仓为旋转仓，所述内仓设置有过滤网，所述内仓与所述外仓通过若干第一开关门连通。

4.根据权利要求3所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述离心分析仓的所述外仓通过所述第二连接管道连接所述溶液压缩仓，所述溶液压缩仓连接所述第二连接管道的位置设置有第二开关门。

5.根据权利要求4所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述溶液压缩仓分为上层与下层，所述第二开关门设置于所述压缩仓的上层的侧壁，所述气压调节器设置于所述压缩仓的仓顶。

6.根据权利要求1所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述离心分离仓以及所述溶液压缩仓设置在食品成分含量检测装置的内部。

7.根据权利要求6所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：所述溶液压缩仓为长方体，所述溶液压缩仓的材料为钢化玻璃，所述检测光发射器与所述光谱分析仪设置于所述溶液压缩仓的相对的两个面外侧。

8.根据权利要求7所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：还包括三棱镜、扩束器以及光通道，所述三棱镜用于折射所述检测光发射器发射的检测光，所述扩束器用于扩展所述三棱镜折射的检测光，所述三棱镜、扩束器以及检测光发射器设置于所述光通道，所述光通道为暗道，所述光通道用于限制所述检测光的传播。

9.根据权利要求1所述的一种基于光谱分析的食品成分含量检测装置，其特征在于：还包括降温装置，所述降温装置设置于所述溶液压缩仓外侧，所述降温装置用于在所述第二加热板结束加热后对所述溶液压缩仓进行降温，当所述降温装置进行降温时，所述第二搅拌器继续进行搅拌。

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