[发明专利]确定生物材料、尤其是食品的状态的方法与设备

说明书

本发明涉及一种无接触且不必取样的确定生物材料尤其是食品的 状态的方法，以及实施该方法的设备。

已知经过微生物学过程可以导致物质的化学变化，其引起物品的 生物变化。这可以导致食品或类似物的变质。

关于食品变质的检测难题已知有多种方法。在CH564775中公开了 一种方法，其中将待测的包装在均一热条件下存放于一个储存空间中。 其必须在特定的温度条件下进行并且持续数小时到数天之后才能据此 给出评价。

AT324.026描述了一种昂贵的方法，其中在热成像相机的帮助下 在实验室中进行检测，在该方法中，测得的不是待测物的组成，而只 是升高的细菌含量。

AT384.679中描述的方法致力于检测酵母和霉菌，在该方法中， 于实验室里使待测物历经一个培养过程，其同样要求大量的时间、材 料和人员支出。

EP0311177中利用弹性离散辐射进行检测，其中使用高科技设备 检测包裹件或类似物中的不希望的内容物。

从US3973128中也已知用X射线的检测方法。同样，媒体还报道 了一种勘查危险细菌的设备，但是其采用折射强度和衍射角进行工作。

直到现在，激光测量技术仅用于勘查特定的物质，例如用于在过 境处的监查以勘查违禁和危险物品(毒品或爆炸物以及武器)。这就 是说，已知的测量技术(通过测量发射光束，例如激光、原子激光、 α光谱测量)涉及仅检测特定明确的已知物品的存在，但并不涉及掌 握其生物状态或任选的其生物组成。

现有技术中所有已知的测定生物材料状态的方法都使得经济昂贵 的检测方法是必要的。辅以高素质的专业人员、复杂的设备和装备良 好的工作场所的条件下，常常许多方法步骤是必要的，而其中的测量 结果仅能应用于特定的产品(如奶制品)。

更进一步的，当不是现场而必须在实验室中进行检测时，时间、 温度和环境这些因素也不能忽视。

由于上述情况，待测材料在转移到实验室的过程中可能进一步发 生生物学的变化，并不再对应于已提取的材料。

由于食用了变质物而不断增长的疾病数量，表明有必要发展一种 快速、简单的测试方法，其能使一个外行也有可能进行准确的质量控 制。在这种情况下，同样主要也经常涉及到大量的人群，例如在学校、 日托所，孩童班或敬老院用餐时。

通过产地证明和类似手段，许多企业努力在购买其商品时向消费 者提供一定的安全性；然而，最好的商品由于运输和存放不当也会提 前变质。

因此，肯定从企业角度来讲，要在可变质食品的购买时向消费者 提供安全服务，其能快速、节省成本地且现场地进行，并且也能够与 在收款处的已知读出设备相连。

从DE2728717A1中已知有一种无接触且不必取样的确定过程。在 这种已知的设计中，待测试样的表面被例如激光扫描，其中测量反射 或辐射，也即，实际上仅仅是试样的表面而非深层被检测了。

根据本发明，上述的缺陷得以避免，方法是在待测物中借助相干 辐射诱导出发射辐射并直接检测，并将测得值与标准或边界值比较。 由此，甚至表面之下的层也被检测，经此待测物质的整体状态都可被 掌握。该过程中，本发明的方法利用了以下的情况，即材料的生物组 成或生物结构的任何变化或微生物侵染会引起经诱导的辐射的变化。 由于已知的变化和与标准或边界值的比较，故可以简单地确定是否待 测材料对应于预定的标准。

有利地，可以将辐射发射的标准值(最优条件)或边界值确定为 指导值并储存下来。其最好如下操作，即在实验室中人工模拟出实践 中出现的各种状态，例如微生物、病原体、病毒或其他发病因子引起 的食品污染或传染。相对于已经测量并存储的标准或边界值出现的偏 差被用于评价待测物的状态。测得的数据原则上还可以有益地与时间 和日期信息一并存储用以对比测量。

其中，发射辐射的输出功率可以略低于容许的功率极限。

容许的和/或法规允许的激光功率极限用于保证在练习人员使用 时，该测量设备附近的其他人员不会受到伤害。另外，在过大功率时 要避免，在考虑包装的情况下，受测食品会歪曲所放射的辐射的输出 功率。同样的，所放射的辐射的输出功率可以与辐射源与待测物之间 的距离相匹配，由此实现更准确的测量。