【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬谷物霉變的快速檢測領域，具體涉一種電子鼻系統及其用于谷物不同霉變程度檢測的用途。
技術介紹
1、糧食霉變是由霉菌污染引起的糧食質量下降現象，其會帶來多方面的危害，霉變糧食對人體健康造成嚴重威脅。霉菌產生的毒素如黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等，如果進入人體，可能引發急性或慢性中毒，表現為惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀，嚴重時甚至危及生命；霉變糧食降低了營養價值。霉菌在糧食中生長繁殖過程中，會消耗其中的營養物質，尤其是蛋白質和維生素，使得糧食的營養成分大幅減少，影響人們的健康；霉變糧食影響了糧食的加工和貯存。并且容易引起糧庫內的二次污染，加工后的產品可能繼續含有霉菌和霉菌毒素，對食品安全構成威脅；霉變糧食會對經濟造成損失。大量的霉變糧食無法用于人類消費或加工，造成糧食資源的浪費和損失，同時也增加了糧食在貿易中的風險。因此，精準檢測糧食霉變并及時采取措施是很有必要的。
2、測定小麥是否霉變對于人類和動物的食品安全具有重要的意義。小麥的霉變程度由包括氣味、色澤、菌落總數、毒素、水分含量、脂肪酸和氧化度等水平決定。這些參數包括小麥質量的基本信息，是進行小麥霉變檢測、利用以及品質評價的主要依據，有助于確定小麥是否發生霉變。
3、目前對于小麥霉變的檢測技術主要有兩個方面，一方面是實驗室檢測技術如：平板菌落計數法、氣相色譜質譜聯用儀和酶活性檢測等。另一方面為大型糧倉的監測，如依賴人的感官評價和對糧食的溫度監測來判斷。雖然傳統方法相對成熟可靠，具備良好的穩定性和靈敏度，但在實際應用過程中消耗大量的人力物力資源，普遍存在著成本
4、電子鼻是一種模仿生物嗅覺的新型檢測設備，由各種氣體傳感器組成。通過傳感器陣列對多種揮發性物質產生響應。目前，基于氣體傳感器陣列的電子鼻技術在醫療診斷、環境檢測、煙草鑒別、食品等領域得到了廣泛應用；但是其檢測精度和靈敏度有待提高。另一方面，目前電子鼻在小麥霉變的檢測中鮮有報道，而且小麥在霉變初期揮發性氣體成分相對較低，也會使得電子鼻檢測精度和靈敏度受限。
技術實現思路
1、為了解決現有的谷物霉變檢測方法所存在的檢測成本高、實驗儀器體積龐大、樣品的預處理復雜、分析時間長和不能實時監測等缺點，本專利技術提供了一種利用電子鼻對糧倉的儲糧過程中不同霉變程度小麥檢測的方法；根據電子鼻的電壓響應信號與國家標準方法檢測結果之間的關系，專利技術了用于檢測不同霉變程度小麥的電子鼻系統。通過對傳感器氣室進行優化設計以及對小麥進行檢測與傳感器電壓響應信號的采集，完成識別模型的構建，進一步實現了氣味濃度與霉變程度的實時準確預測，根據預測結果主動進行預警并對霉變小麥進行控制，極大程度避免了霉變小麥對人畜的健康造成危害。為儲糧霉菌的危害活動提供遠程實時監測提供技術支持，完善儲糧安全的早期預測理論。
2、為了實現以上技術目的，本專利技術采取如下技術方案；
3、本專利技術首先提供一種電子鼻系統：電子鼻系統由數據存儲模塊、無線通信模塊、調理電路板、單片機、進氣管、傳感器陣列、傳感器氣室、連接管、出氣管和氣泵組成；
4、其中，無線通信模塊和數據存儲模塊位于調理電路板下方，在調理電路板的表面設有單片機，調理電路板位于傳感器氣室的下方，傳感器氣室的一端連通進氣管，另一端通過連接管與氣泵相連通；同時氣泵的一端還連通有出氣管；
5、在傳感器氣室的內部設有傳感器陣列，并且傳感器陣列與數據存儲模塊電性連接，以便于檢測的數據通過數據存儲模塊進行存儲；
6、此外，所述數據存儲模塊與無線通信模塊電性連接，以便利用無線通信模塊將數據存儲模塊的數據上傳至終端的數據庫中；
7、所述傳感器氣室的內部設有y個導流板，y為正整數，所述導流板之間互相獨立不接觸，并且導流板的一端與氣室側壁連接，另一端與氣室側壁存在間隙，便于氣體流動，延長小麥揮發性氣體在氣室中的流動路徑，從而確保傳感器與氣體充分接觸。
8、所述導流板將傳感器氣室內部分為n個獨立部分，并在n個獨立部分對應設有n個傳感器陣列；n和n均為正整數；
9、所述傳感器陣列為氣體傳感器；所述傳感器陣列、數據存儲模塊與無線通信模塊均與單片機電性連接。
10、優選的，所述終端包括手機、計算機、平板電腦。
11、優選的，數據存儲模塊包括數據存儲卡；
12、優選的，所述傳感器氣室為底面開口的六棱柱形狀，內置傳感器陣列；傳感器氣室的兩端分別為進氣管和連接管；傳感器氣室的底面與調理電路板扣合，并將傳感器陣列包含在內。
13、優選的，在傳感器氣室六棱柱六條邊的每一個連接處均設有固定結構；所述固定結構與調理電路板固定連接，以便密封傳感器氣室；使之只能由進氣管和連接管進行進氣和出氣。
14、優選的，所述固定結構為圓柱體結構，圓柱體結構內置螺絲與調理電路板固定連接；
15、優選的，所述導流板為t字型結構、十字交叉結構或錯位十字交叉結構；導流板設有4個，將傳感器氣室內部分為8個獨立部分，即n＝8，對應設有8個傳感器陣列，分別為tgs2611、tgs2600、mq6、tgs2620、tgs2610、tgs2602、mq3、mq138。
16、本專利技術還提供一種電子鼻系統用于谷物不同霉變程度檢測的用途，包括下列步驟：
17、(1)樣品的處理：
18、首先將谷物樣品浸泡于含有無菌水的采樣瓶中，靜置平衡水分，得到平衡水分的樣品；然后將平衡水分的谷物樣品轉移至恒溫恒濕箱中儲存；
19、分別在儲存的不同時間(t)進行采集樣品；所采集的樣品記為霉變程度樣品，對應標記為霉0、霉1、霉2、....霉t，其中t為正整數；
20、其中，所述谷物樣品包括小麥、水稻、燕麥；所述靜置平衡水分的溫度為4℃，時間為36-48h；所述恒溫恒濕箱的溫度為35℃，濕度為95％；
21、所述在儲存的不同時間(t)進行采集樣品是指在第0天、第2天、第4天、第6天和第8天采集樣品；其中第0天的樣品是指平衡水分的樣品；
22、(2)基于電子鼻系統進行樣品分析，包括以下步驟：
23、s1、在頂空的過程中，將霉變程度樣品放入采樣瓶中靜置揮發一段時間，備用；
24、s2、靜置揮發后將進氣管與采樣瓶相連通，并使用氣泵將頂空氣體通過進氣管輸送到傳感器氣室中，使頂空氣體與傳感器氣室內的傳感器陣列發生反應，獲取電壓值信號(即氣味樣本數據)，并通過數據存儲模塊和無線通信模塊進行傳輸存儲，完成霉變程度樣品的信息采集；
25、當完成一個霉變程度樣品的信息采集，在進行下一樣品信息采集之前，利用潔凈空氣連接進氣管對對傳感器氣室進行吹洗，以確保傳感器陣列的反應曲本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電子鼻系統，其特征在于，電子鼻系統由數據存儲模塊(1)、無線通信模塊(2)、調理電路板(3)、單片機(4)、進氣管(5)、傳感器陣列(6)、傳感器氣室(7)、連接管(8)、出氣管(9)和氣泵(10)組成；
2.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，所述終端包括手機、計算機、平板電腦。
3.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，數據存儲模塊包括數據存儲卡；優選的，所述傳感器氣室(7)為底面開口的六棱柱形狀，內置傳感器陣列；傳感器氣室(7)的兩端分別為進氣管(5)和連接管(8)；傳感器氣室(7)的底面(7-4)與調理電路板(3)扣合，并將傳感器陣列包含在內。
4.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，在傳感器氣室(7)六棱柱六條邊的每一個連接處均設有固定結構；所述固定結構與調理電路板(3)固定連接，以便密封傳感器氣室(7)；使之只能由進氣管(5)和連接管(8)進行進氣和出氣。
5.根據權利要求4所述一種電子鼻系統，其特征在于，所述固定結構為圓柱體結構，圓柱體結構內置螺絲與調理電路板(3)固定連接。
...【技術特征摘要】
1.一種電子鼻系統，其特征在于，電子鼻系統由數據存儲模塊(1)、無線通信模塊(2)、調理電路板(3)、單片機(4)、進氣管(5)、傳感器陣列(6)、傳感器氣室(7)、連接管(8)、出氣管(9)和氣泵(10)組成；
2.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，所述終端包括手機、計算機、平板電腦。
3.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，數據存儲模塊包括數據存儲卡；優選的，所述傳感器氣室(7)為底面開口的六棱柱形狀，內置傳感器陣列；傳感器氣室(7)的兩端分別為進氣管(5)和連接管(8)；傳感器氣室(7)的底面(7-4)與調理電路板(3)扣合，并將傳感器陣列包含在內。
4.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，在傳感器氣室(7)六棱柱六條邊的每一個連接處均設有固定結構；所述固定結構與調理電路板(3)固定連接，以便密封傳感器氣室(7)；使之只能由進氣管(5)和連接管(8)進行進氣和出氣。
5.根據權利要求4所述一種電子鼻系統，其特征在于，所述固定結構為圓柱體結構，圓柱體結構內置螺絲與調理電路板(3)固定連接。
6.根據權利要求1所述一種電子鼻系統，其特征在于，所述導流板為t字型結構、十字交叉結構或錯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘聰，李志華，黃曉瑋，鄒小波，石吉勇，陳旭，張宇，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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