【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于食品檢測，具體涉及一種基于色敏傳感陣列檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法。
技術介紹
1、食物安全問題事關重大，肉類作為人類飲食的重要組成部分，富含蛋白質、脂肪、鐵、鋅和多種維生素等營養物質，是保持健康不可或缺的食物之一。隨著全球人口和經濟的增長，肉類產品的需求量逐年增加。調查數據顯示，中國人均每日肉類攝入量為89.7克，然而，肉類在運輸、儲藏等環節中，因溫度波動或環境不當，脂肪易氧化，表面易受微生物污染，導致新鮮度下降和腐敗。因此，快速、準確地檢測肉類新鮮度顯得尤為必要。
2、揮發性鹽基氮（tvb-n）是肉類腐敗過程中，由于酶和細菌的作用導致蛋白質分解，產生氨及胺類等堿性含氮物質，這些物質具有揮發性，tvb-n含量越高，意味著蛋白質被破壞越多，鮮度下降越重。tvb-n是衡量肉類新鮮度的常用指標之一。此外，肉類腐敗還伴隨揮發性有機化合物（vocs）的產生，這類代謝產物包括低分子量的醛類、醇類和酮類等。vocs的含量和組成與肉類腐敗過程密切相關，可作為肉類新鮮度的生物標志物。
3、傳統的肉質新鮮度檢測方法如氣相色譜-質譜聯用法（gc-ms）雖然具有高精度，但設備昂貴、操作復雜、耗時長且需要專業人員進行操作，難以用于現場實時檢測。相比之下，基于色敏材料的嗅覺成像技術通過與特定氣體反應產生顯色變化，結合數字圖像處理來定量或定性分析揮發性氣體，已成為一種快速檢測食品新鮮度的有效手段。常用的色敏材料包括ph指示劑、卟啉類和氟硼吡咯類化合物，其中氟硼吡咯類化合物對醛類、酮類等揮發性氣體有較高的響應性，但存在交
4、現有的嗅覺成像技術存在操作復雜、耗時長和檢測準確度不高等問題，難以滿足肉類在運輸、儲藏等環節中的實時監測需求。基于此，本專利技術開發了一種色敏傳感陣列，能夠實現肉類揮發性氣體的高靈敏度監測，接著通過圖像采集訓練建模并結合一定的算法實現連續化檢測，適用于肉類新鮮度的快速、無損檢測。
技術實現思路
1、本專利技術的第一個目的是提供一種用于肉質新鮮度檢測的色敏傳感陣列，本專利技術的第二個目的是提供一種基于色敏傳感陣列檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法。本專利技術能夠實現對肉類新鮮度的快速、連續、無損檢測，同時還具有操作簡單、成本低廉，檢測靈敏度高等特點。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、一種用于肉質新鮮度檢測的色敏傳感陣列，含有四種能與肉類揮發性有機化合物（vocs）產生顯色反應的色敏材料，這四種色敏材料分別是?meso-四（4-磺苯基）卟吩四鈉十二水、8-(4-硝基苯基)氟硼吡咯、8-(2,4,6-三甲基苯基)-1,3,5,7-四甲基-氟硼二吡咯、以及二甲基[(1-吡咯烷基)苯基]-胺鎳(ii)氯化物。
4、所述色敏傳感陣列的制備方法如下：將所述四種色敏材料分別溶于有機溶劑，然后涂布于基底材料上，形成四個傳感陣列。
5、其中，所述基底材料為聚偏二氟乙烯膜。
6、本專利技術提供的色敏傳感陣列能與肉類產生的vocs發生顯色反應，所使用的四種色敏材料與vocs反應的響應性高，選擇性強，通過顏色變化的程度分析vocs的含量，進而判斷肉類的新鮮度，因此在肉質新鮮度檢測中有很好的應用前景。
7、本專利技術進一步提供一種基于色敏傳感陣列檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法，包括以下步驟：
8、s1、獲得不同新鮮度的建模樣品；
9、s2、將建模樣品和所述的色敏傳感陣列置于密封容器中反應，用數碼相機采集色敏傳感陣列反應前后的圖像；
10、s3、對采集的圖像進行處理，然后在rgb、hsv、lab三種色彩空間下，計算出每個色敏材料的傳感陣列特征數據；
11、s4、檢測建模樣品的tvb-n值；
12、s5、根據傳感陣列特征數據與tvb-n值，使用偏最小二乘回歸構建肉質新鮮度預測模型；
13、s6、利用模型預測肉類樣品的tvb-n值，并根據tvb-n值對樣品的新鮮度進行判定。
14、其中，步驟s1中，將肉類樣品在4℃條件下儲藏，定期取樣，獲得不同新鮮度的建模樣品。
15、其中，步驟s2中，所述反應的溫度是20-30℃。
16、其中，步驟s3中，先對采集的圖像進行閾值分割、邊緣檢測、透視變換、特征區域識別，然后根據形態學處理方法去除干擾因素、腐蝕、膨脹，最終根據輪廓提取出在rgb、hsv、lab三種色彩空間下的傳感陣列特征數據。
17、本專利技術的有益效果是：
18、（1）高靈敏度和選擇性：采用色敏傳感材料，能夠準確檢測肉類腐敗過程中產生的特征揮發性氣體；
19、（2）快速、無損檢測：可實現連續、實時的肉類新鮮度檢測，且檢測過程中不會損害肉類樣品；
20、（3）實時在線監測：通過圖像采集系統與數據處理模塊的結合，實現了肉類新鮮度的實時在線監測，適合現場使用；
21、（4）多種肉類適用：可廣泛應用于不同種類的肉類，如豬肉、牛肉和禽肉等，具有較強的通用性；
22、（5）智能化、自動化：利用機器學習算法分析和預測肉類新鮮度，自動化程度高，減少人工干預。
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1.一種用于肉質新鮮度檢測的色敏傳感陣列，含有四種能與肉類揮發性有機化合物（VOCs）產生顯色反應的色敏材料，這四種色敏材料分別是meso-四（4-磺苯基）卟吩四鈉十二水、8-(4-硝基苯基)氟硼吡咯、8-(2,4,6-三甲基苯基)-1,3,5,7-四甲基-氟硼二吡咯、以及二甲基[(1-吡咯烷基)苯基]-胺鎳(II)氯化物。
2.一種制備權利要求1所述色敏傳感陣列的方法，其特征在于：將所述四種色敏材料分別溶于有機溶劑，然后涂布于基底材料上，形成四個傳感陣列。
3.如權利要求2所述制備色敏傳感陣列的方法，其特征在于：所述基底材料為聚偏二氟乙烯膜。
4.權利要求1所述的色敏傳感陣列在肉質新鮮度檢測中的應用。
5.一種基于色敏傳感陣列檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法，其特征在于包括以下步驟：
6.如權利要求5所述檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法，其特征在于：步驟S1中，將肉類樣品在4℃條件下儲藏，定期取樣，獲得不同新鮮度的建模樣品。
7.如權利要求5所述檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法，其特征在于：步驟S2中，所述反應的溫度是
8.如權利要求5所述檢測肉質新鮮度的嗅覺成像方法，其特征在于：步驟S3中，先對采集的圖像進行閾值分割、邊緣檢測、透視變換、特征區域識別，然后根據形態學處理方法去除干擾因素、腐蝕、膨脹，最終根據輪廓提取出在RGB、HSV、LAB三種色彩空間下的傳感陣列特征數據。
...【技術特征摘要】
1.一種用于肉質新鮮度檢測的色敏傳感陣列，含有四種能與肉類揮發性有機化合物（vocs）產生顯色反應的色敏材料，這四種色敏材料分別是meso-四（4-磺苯基）卟吩四鈉十二水、8-(4-硝基苯基)氟硼吡咯、8-(2,4,6-三甲基苯基)-1,3,5,7-四甲基-氟硼二吡咯、以及二甲基[(1-吡咯烷基)苯基]-胺鎳(ii)氯化物。
2.一種制備權利要求1所述色敏傳感陣列的方法，其特征在于：將所述四種色敏材料分別溶于有機溶劑，然后涂布于基底材料上，形成四個傳感陣列。
3.如權利要求2所述制備色敏傳感陣列的方法，其特征在于：所述基底材料為聚偏二氟乙烯膜。
4.權利要求1所述的色敏傳感陣列在肉質新鮮度檢測中的應...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐曉云，張金貴，邢政，劉蕓君，吳婷，王迪，向琳，
申請(專利權)人：華中農業大學，
類型：發明
國別省市：
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