[发明专利]一种储藏粮食活性检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及农产品的自动检测技术领域，特别是涉及应用于农产品安全领 域的储存粮食活性检测装置及其方法。

背景技术

我国是一个人口大国，粮食问题一直是个重中之重的问题。我国粮食年产 量5亿吨左右，其中稻谷年产量达2亿吨，占世界年产量的35％，大部分粮食 需要流通和入库储藏。然而，在粮食国内外贸易和流通过程中，缺乏快速品质 检测手段，许多粮食收购部门现有粮食质量检测方法主要采用人体感官手摸、 鼻嗅、嘴咬、眼看等方式判定，不但无法检测粮食各种内部品质参数，而且存 在极大的质量检测的主观误差。因此，需要提出一种采用现代电子信息技术来 改造传统的人工检测方法，强调快速、便携以及自动化的检测模式代替传统仪 器的简单检测方法，代表了检测技术发展的必然趋势，同时将我国粮食品质检 测技术的研究与应用水平提高到了一个新的层次。对我国粮食安全和粮食生 产、储存、流动可持续发展战略具有重要的现实意义和深远的历史意义。

在20世纪80年代初期，英国的Persaud和Dodd教授应用传感器阵列的 理论基础，模仿哺乳动物嗅觉系统的结构和机理，对几种有机挥发气体进行识 别，并提出了“电子鼻”的概念。“电子鼻”是一种能够感知和识别气味的电 子系统，其工作原理就是模拟人的嗅觉器官对气味进行感知、分析和判断。电 子鼻一般由气敏传感器阵列、信号处理子系统和模式识别子系统等3大部分组 成。运用电子鼻技术进行气味分析，可以客观、准确、快捷地评判气味，并且 具有重复性好的特点。随着材料科学、制造工艺、计算机技术等科学的发展， 经过各国研究人员十几年的努力，电子鼻技术取得了实质性的进展。至今，该 技术已应用到环境检测、军事、食品、化工、医药等领域。

粮食“活性”问题过去被称为“陈化”问题。粮食是有生命的有机体，随 着储藏时间的延长，特别是超过正常储存年限以后，粮食的内部结构逐渐松弛， 酶活性降低，呼吸能力衰退，活性减弱，会产生异味。采用常规化学分析仪器 进行粮食活性分析难度较大，缺乏可执行的快速测量标准。比如粮食活性程度 测量主要用发芽率检测方法来分析，但该方法检测时间过长，不能为粮食流通 领域所采用。研究气味电子鼻结合近红外内部品质分析技术进行粮食活性自动 分析；解决探测器性能稳定性难题；研究探测仪器小型化技术；建立粮食活性 模型；完成粮食品质活性程度的定量测量是主要技术难点。长期以来，陈化粮 的事件在国内多次发生，2000年7月15日武汉市通过竞价交易方式，拍卖六 万一千一百七十九吨陈粮老谷，有八成左右已丧失了直接食用价值，不法商贩 借此机会将这些粮食重新流入社会造成损失。处理陈化粮已成为我国粮食工作 的重中之重，若无相应的快速检测手段，后果不堪设想。

随着神经网络和模糊理论等新一代信息处理思想的兴起，利用基于神经网 络的模式识别方法实现多种气体，特别是混合气体成分的检测与识别已经成为 目前电子鼻技术的发展趋势。神经网络技术可以实现复杂的非线性映射，良好 的容错性能，有助于提高检测的准确性。模糊系统是建立在“如果-则”表达 方式之上的，可以对专家知识进行系统表述。将神经网络与模糊理论有机结合 起来，提高系统的学习能力和表达能力，是目前最受人瞩目的课题。

由于粮食安全和粮食品质关系到人民生活的切身利益，引起了国内外仪器 行业的极大关注，目前各国都把电子鼻的开发与应用列为跨世纪的关键技术， 并给予特别的重视和支持，电子鼻技术在农产品品质检测中有着广阔的应用前 景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种储藏粮食活性检测装置及其方 法，用于对储藏粮食的品质和/或活性程度进行快速评判。

为了实现上述目的，本发明提供了一种储藏粮食活性检测装置，其特征在 于，包括：

微型气泵，用于从粮食样品罐中吸取粮食的气味；

传感器阵列，连接所述微型气泵，用于输出与所述气味相互作用后产生的 电信号；

信号采集与转换电路，连接所述微型气泵、所述传感器阵列，用于控制所 述微型气泵的工作，从所述传感器阵列采集所述电信号并进行转换处理；及

计算机，连接所述信号采集与处理电路，用于控制所述信号采集与转换电 路的工作，对所述信号采集与转换电路处理后的数据进行特征值提取与分析， 并根据分析结果对粮食的品质和/或活性程度进行评判。