基于阻抗谱的解冻肉与鲜肉识别方法技术

技术编号:4075265 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于阻抗谱的解冻肉与鲜肉识别方法,包括:S1、产生连续多个不同频率、幅度均值为0的正弦波信号加载于生肉样品;S2、让正弦波信号流过的支路上含有生肉样品和具有固定标称值的电阻R1,检测阻抗和电阻R1的分压值;S3、将分压值之比转换为电压形式,然后转换为数字信号,根据电阻R1和数字信号计算每个频率fi上的阻抗,将阻抗随频率fi的变化表示为曲线,得到阻抗谱;S4、检测步骤S1产生的多个正弦波信号与经待测生肉样品后的信号的相位差,将相位差转换为电压输出,转换为数字信号,将相位差随频率fi的变化表示为曲线,得到相位谱;S5、根据阻抗谱和相位谱导出参数识别解冻肉。本发明专利技术可全面客观地实现对解冻肉与鲜肉进行识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业信息检测
,特别涉及一种基于阻抗谱的解冻肉与鲜肉识 别方法。
技术介绍
生肉在冷冻贮藏过程中其内部会形成大块冰晶,这些冰晶不仅能破坏细胞膜、损 伤细胞组织结构、加速蛋白质变性,而且冰晶的大小和分布不均勻还会使食品在解冻过程 中流出大量的汁液,严重影响肉的品质,如风味的下降、汁液的流失、脂肪氧化、冰晶升华或 重结晶、脱水、嫩度下降、可溶性蛋白减少、蛋白质形成凝胶能力下降。国外报道,集中于欧 美、日本等国家,有8-15%的经冷冻然后完全解冻后的肉(以下简称解冻肉)被当作鲜肉出 售,此类情况在中国也有发生。客观地区分、识别冷冻肉,进而对肉品质评定有实用价值。现有技术中多基于酶学、DNA、核磁共振、电子显微镜等方法识别冷冻肉,由于方法 较为复杂,均不能满足于现场检测要求,且准确率低。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何实现对解冻肉与鲜肉进行简单、准确地识别。( 二 )技术方案为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种, 包括以下步骤Si、产生连续多个不同频率、幅度均值为0的正弦波信号,并将所产生的正弦波信 号加载于待测生肉样品;S2、让每个频率&的正弦波信号所流过的支路上均含有所述待测生肉样品和一个 具有固定标称值的电阻R1,设所述待测生肉样品具有阻抗Zx(&),分别检测阻抗Zx和电 阻Rl的分压值^汍)和现);i为正整数,表示频率点编号;S3、将分压和%(&)之比转换为电压形式,然后转换为数字信号,根据电 阻Rl和所述数字信号计算出每个频率&上的阻抗ZJfi),将阻抗Zx忧)随频率&的变化 表示为曲线,得到所述待测生肉样品的阻抗谱;S4、检测步骤Sl中所产生的多个正弦波信号与经过所述待测生肉样品后的信号 的相位差Δ Κ/),将所述相位差转换为电压Wfi)输出,然后转换为数字信号,将 数字信号形式的相位差随频率&的变化表示为曲线,得到所述待测生肉样品的相 位谱;S5、根据所得到的所述待测生肉样品的阻抗谱和相位谱推导出反映所述待测生肉 样品特征的参数来识别解冻肉和鲜肉。其中,所述正弦波信号以电流形式加载到所述待测生肉样品上,且在步骤S3中, 按照如下公式计算阻抗Zx (fi)及1。其中,利用如下公式将所述相位差Δ Κ/;)转换为电压V(A)输出V(Zi) = αΑφ{/ι)+δ其中a、b与电路有关的参数,为经验值;用一组参数已知的RC串联电路进行试验, 计算得到所述经验值;试验方法如下将不同频率的正弦波信号加载到RC串联电路上,输出电压(1 nIV(fi),根据RC串联电路的参数,得到A 的理论值为tair1 ——- ,tarT1表示反正KP-TcflRC)切函数,通过回归计算(优选为最小二乘算法)获得a、b。其中,在步骤S5中,根据所得到的所述待测生肉样品的阻抗谱推导出阻抗实部谱 和阻抗虚部谱,然后根据所述阻抗实部谱和阻抗虚部谱推导出反映所述待测生肉样品特征 的参数来识别解冻肉和鲜肉;其中,根据每个频率&对应的阻抗Zx (fj和相位差Δ<Κ_/;)按照下式生成每个频率fi对应的阻抗实部值ZMal(fi)和阻抗虚部值Zimg (f》ZreAf)=^ Xf^^(f))ZimMi)=z^f将每个频率点上的阻抗实部值Zral (f》随频率&变化表示为曲线,得到阻抗实部 谱,将每个频率点上的阻抗虚部值Zimg随频率&变化表示为曲线,得到阻抗虚部谱。其中,通过电极A和电极B将正弦波信号加载于待测生肉样品,所述电极A具有两 个引脚,电极B也具有两个引脚,电极B置于电极A之间,所有电极引脚在一条直线上。其中,所述电极A和电极B均为金属电极。其中,对所述阻抗实部谱按如下公式计算反映所述待测生肉样品特征的参数α α = Maxi(么)Hx、fi))丨),其中,Max表示求取最大值,| |表示求取绝对‘{ Max(ZrJJiJ) )值;对所述阻抗虚部谱按如下公式计算反映所述待测生肉样品特征的另一参数 β (fi)β (fi) = Zimg (fi+1)-Zimg (fi)。其中,在步骤Sl中所产生的所述正弦波信号的频率范围为lHZ-500kHZ,电流 峰-峰值范围为50-200 μ A。得到上述变化的参数α、β (f》之后,按照如下规律来识别解冻肉和鲜肉在满足条件(1)Zreal (A) < 100 Ω ;条件(2) α < 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi > IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为96% ;在满足条件(1)Zreal (A) > 100 Ω ;条件(2) α > 0. 3 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi < IOOkHz, β (fD单调增加的情况下,将生肉样品判断为鲜肉的概率为99% ;在满足条件(1)Zreal (A) > 100 Ω ;条件(2) α < 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi > IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为94% ;在满足条件(1)Zreal (A) > 100 Ω ;条件(2) α < 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi > IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为94% ;在满足条件(1)Zreal忧)> 100 Ω ;条件(2)0. 3 > α > 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) =0,fi > IOOkHz, β (fD单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为80% ;在满足条件(1)Zreal忧)< 100 Ω ;条件(2)0. 3 > α > 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) =0,fi > IOOkHz, β (fD非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为80% ;在满足条件(1)Zreal (A) < 100 Ω ;条件(2) α > 0. 3 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi > IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为80% ;在满足条件(1)Zreal (A) < 100 Ω ;条件(2) α > 0. 3 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi < IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为70% ;在满足条件(1)Zreal (A) > 100 Ω ;条件(2) α < 0. 2 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi < IOOkHz, β (f》非单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉的概率为60% ;在满足条件(1)Zreal (A) < 100 Ω ;条件(2) α > 0. 3 ;和条件(3)当 β (^) = 0, fi < IOOkHz, β (fD单调增加的情况下,将生肉样品判断为解冻肉为50% ;在满足条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阻抗谱的解冻肉与鲜肉识别方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、产生连续多个不同频率、幅度均值为0的正弦波信号,并将所产生的正弦波信号加载于待测生肉样品;S2、让每个频率f↓[i]的正弦波信号所流过的支路上均含有所述待测生肉样品和一个具有固定标称值的电阻R1,设所述待测生肉样品具有阻抗Z↓[x](f↓[i]),分别检测阻抗Z↓[x](f↓[i])和电阻R1的分压值V↓[x](f↓[i])和V↓[R](f↓[i]);i为正整数,表示频率点编号;S3、将分压值V↓[x](f↓[i])和V↓[R](f↓[i])之比转换为电压形式,然后转换为数字信号,根据电阻R1和所述数字信号计算出每个频率f↓[i]上的阻抗Z↓[x](f↓[i]),将阻抗Z↓[x](f↓[i])随频率f↓[i]的变化表示为曲线,得到所述待测生肉样品的阻抗谱;S4、检测步骤S1中所产生的多个正弦波信号与经过所述待测生肉样品后的信号的相位差Δφ(f↓[i]),将所述相位差Δφ(f↓[i])转换为电压V(f↓[i])输出,然后转换为数字信号,将数字信号形式的相位差Δφ(f↓[i])随频率f↓[i]的变化表示为曲线,得到所述待测生肉样品的相位谱;S5、根据所得到的所述待测生肉样品的阻抗谱和相位谱推导出反映所述待测生肉样品特征的参数来识别解冻肉和鲜肉。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄岚丁强王忠义何建昕
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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