[发明专利]一种食醋品质数字化检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种调味品质量和安全数字化控制领域，特指食醋色泽、香味、滋味、体态数字化表征的方法及装置，用于食醋质量和安全的自动化检测和控制。

背景技术

食醋是日常生活中不可缺少的调味品。由于加工原料及加工工艺的不同，各种食醋的味道和品质也各不相同。中国有几十个种类的食醋，其中，“山西老陈醋”、“镇江香醋”、“四川保宁醋”、“浙江玫瑰香醋”和“福建红曲老醋”因品质可靠及独特的风味，被称为中国五大名醋。但是，目前中国的食醋质量和安全控制比较粗放，基本上以人工感官评定为主。如：合格山西陈醋的评定标准为“色泽：棕红色至红褐色；香气：纯正柔和、陈香浓郁；滋味：食而绵酸，口感醇厚，酸甜适口，微鲜；体态：较浓稠，澄清”；而合格镇江香醋的评定标准为“色泽：深褐色或红棕色，有光泽；香气：香气浓郁；滋味：口味柔和，酸而不涩，香而微甜，醇厚味鲜；体态：纯净，无悬浮物，无杂质，允许有微量沉淀”；两者在感官评定的标准并没有明显差别，尤其是可以量化的标准。此外，感官审评也存在较大的局限性：首先，感官审评是一种主观行为，需要一个长期的有一致性训练和经验获取过程。通常情况下，一个稳定、可靠的感官评定专家的培训需要长期的过程，难以满足食醋企业规模化生产质量和安全的需要；其次，评审专家受主客观因素干扰较大。即使训练有素的高级审评专家，他们感觉器官的灵敏度也受到经验、性别、精神状态、身体状况甚至地域环境等因素的干扰而改变，从而影响感官审评结果的准确性。

化学分析方法是对几个主要化学成分进行的分析，是控制食醋品质的另一种方法，但这种方法也有较大局限。首先，不同品种、不同品质食醋之间的化学成分均以各种酸为主，并没有显著差别，通过化学分析区分不同品质食醋有一定困难；其次，食醋作为一种调味品，仅通过对几个主要化学成分的分析，不能完整表达其品质和香味信息，一些微量化学成分，却对调味品的最后风味成型有决定性的作用。因此，能有一种客观、可量化、从整体上反映食醋风味和品质的方法，成为目前食醋的品质和安全控制领域中的迫切需求。

发明内容

 本发明的目的是为克服现有技术中食醋品质以人工感官评定以及化学分析方法评定所存在较大局限的不足，提供一种食醋风味和品质数字化表征方法及装置，该方法可从色泽、香气、滋味和体态上客观表征食醋的风味和品质，该装置可实时采集和分析食醋的色泽、香气、滋味和体态等品质信息。

本发明食醋品质数字化检测装置采用的技术方案是：包括放置在输送带上表面上并可随输送带向前运行的盛有食醋样品的透明的样品容器，在样品容器向前运动所经过的位置处依次设置食醋色泽和体态信息获取部件、食醋香气信息获取部件以及食醋滋味信息获取部件；食醋色泽和体态信息获取部件包括光照箱以及设于光照箱中的光源和摄像头；食醋香气信息获取部件包括气体采集室以及均固定位于气体采集室中的微焦距摄像头和可视化传感器阵列，微焦距摄像头正对可视化传感器阵列；食醋滋味信息获取部件包括滋味采集室和固定设在滋味采集室中的滋味传感器，滋味传感器由甜、咸、酸、苦、涩5个专用型滋味传感器和5个交叉敏感滋味传感器组成；摄像头、微焦距摄像头、滋味传感器分别连接采集卡，采集卡连接计算机。

本发明食醋品质数字化检测装置的检测方法的技术方案是采用如下步骤：A、输送带带着盛有食醋样品的样品容器向前运行经过食醋色泽和体态信息获取部件的光照箱中，摄像头采集食醋样品色泽和体态信息，样品色泽和体态信息经采集卡传输至计算机；B、样品容器继续向前运行经过食醋香气信息获取部件的气体采集室中，由微焦距摄像头采集嗅觉可视化传感器阵列中色敏材料的颜色变化得到样品香气信息，样品香气信息经采集卡传输至计算机；C、样品容器又继续向前运行经过食醋滋味信息获取部件的滋味采集室中，将滋味传感器伸入样品容器中获取样品滋味信息，样品滋味信息经采集卡传输至计算机；D、将样品色泽和体态信息、香气信息、滋味信息相融合成一个数据矩阵，通过主成分分析从数据矩阵中提取主成分因子作为判别模型的输入向量，采用人工神经网络算法建立其与专业人员评审的该食醋样品等级之间的多变量回归模型；根据所建模型即可得到待测食醋风味和品质数字化的信息。

上述样品色泽和体态信息是图像色调、明度、饱和度分量的均值和方差，香气信息是色敏材料的红绿蓝分量颜色差值转换成的数据矩阵，滋味信息是每介滋味传感器（12）所测值的均值、最大值、斜率，并转换成数据矩阵；分别赋予色泽和体态信息、香气信息和滋味信息三种信息20%、40%和40%的权重，融合这三种信息。

 本发明采用上述技术方案后具有以下有益效果：