色敏传感器结合光谱分析技术对大米储藏期的检测及装置开发
发布时间：2021-06-19 13:49
大米在运输、销售等过程中,随着时间延长或者环境因素的改变,其质量会发生劣变,导致营养品质下降、食用质量降低甚至产生会毒素。目前,应用于大米陈化度的检测方法操作费时且繁琐,检测结果的准确度和稳定性也不高。因此,有必要建立一套快速、准确的大米储藏质量评定方法以及相应的检测设备。本研究根据不同储藏期大米挥发性气体的变化情况,构建了敏感度高、专一性强的色敏传感器。利用高光谱技术提取出传感器信息后,分别基于光谱信息、图像信息以及两者的融合信息对不同陈化度的大米进行分类建模,根据分类结果选择适合的信息表达方式,并在此基础上开发一套大米陈化度检测装置。本文主要研究内容为:1.大米储藏过程中特征气体的筛选分析及色敏传感器反应条件的优化。使用顶空固相微萃取与气相色谱和质谱联用（SPME-GC-MS）技术对不同储藏时间的大米挥发性气体进行检测,共检测出83种挥发性有机物质。比较分析不同储藏时间下的大米挥发性气体变化规律,发现正己醛的含量与储藏时间呈现良好的相关性。因此,本研究将正己醛作为表征大米陈化度的特征气体,在此基础上挑选了3种氟硼吡咯类色敏材料,制作了以特征气体为主要检测对象并可交互检测其它大米挥发...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CCD相机的典型敏感波长范围Fig1.1Typicalsensitivewavelengthrangeofa3CCDcamera
如水果探伤、肉类陈化度的检测，展现出巨大的应用潜力。高光谱反射成像技术的原理如图 1.2 所示，空间中的一维信息将光源提供的光线反进入物镜，经过夹缝衍射分光后，不同波长的光出现不同程度地弯散传播，从而形成光谱带。光谱带照射至 CCD，使其各像素位置上产生相应的响应值，每个像素都与一间点上特定波段的光强度对应。因此，探测器每次仅能获取空间中一条线的光谱信息要获取 2 维空间信息，需以线扫描的方式来完成平面中图像和光谱的信息采集。综上，与传统的色敏传感器技术获取色敏传感器颜色信息的方式相比，高光谱反射成像技以提供大量的信息并且各波段的敏感度相似。使用该技术获取色敏传感器的数据后，各传感单元颜色不同，这使光谱数据会表现出不同的反射强度，而在图像数据上会体对应像素点的灰度值变化。使用高光谱用于连接色敏传感器的检测，可能提取出更具性的特征信息，从而进一步提高大米储藏时间检测的精度和准确性。这使得高光谱用接色敏传感器的检测具有可行性。
的稳定性方面不是很高。此外，市面上还没有一款真正意义上能够测仪器。色敏传感器作为一种新型的传感器检测技术在大米陈化度用前景，但嗅觉可视化技术对色敏传感器颜色变量信息的提取能力陈化度的正确判断产生影响。因此，本研究在课题组已有的研究基挥发性气体以及特征气体灵敏的氟硼吡咯类化合物用于制作色敏传挑选最佳的反应条件。随后，借助结合了光谱数据和图像数据的高器探寻更为适合的颜色信息提取方式，并在此基础上搭建一套大米的主要内容将不同储藏时间的大米作为研究对象，制作一台能够检测大米储藏究内容如图 1.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GC-MS联用技术分析传统鱼露发酵过程中挥发性风味成分和脂肪酸组分变化[J]. 王悦齐,李春生,李来好,杨贤庆,陈胜军,吴燕燕,赵永强,魏涯. 水产学报. 2018(06)
[2]基于STC89C52的循迹避障智能小车的设计[J]. 祝松柏,李清宇. 轻工科技. 2018(03)
[3]超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱快速测定大米中15种营养成分[J]. 朱丽,谭微,彭祖茂,邓梦雅,张协光,杨国武. 色谱. 2017(09)
[4]国标脂肪酸值检测标准滴定液配制探讨及改进[J]. 王震. 食品安全导刊. 2017(15)
[5]粮食脂肪酸值检测方法改进[J]. 符云勇,陈戈,肖学彬,王小庆,龙苏舒. 粮食科技与经济. 2016(06)
[6]利用K均值算法改进后的蚁群优化算法对高光谱图像聚类研究[J]. 王秀和. 科技通报. 2015(03)
[7]大米中营养元素分布及与加工精度的关系[J]. 钱丽丽,宋春蕾,李志江,张东杰. 食品科学. 2015(12)
[8]愈创木酚反应法测定大米新陈度的探讨[J]. 蔡丹敏. 广东化工. 2015(02)
[9]储藏粳稻挥发物质与质量指标关系的回归分析[J]. 宋伟,张明,甘小玉,陆蕊. 中国粮油学报. 2014(11)
[10]农产品外部品质无损检测中高光谱成像技术的应用研究进展[J]. 孙佳馨. 黑龙江科技信息. 2014(27)
硕士论文
[1]基于嗅觉可视化技术的大米储藏期识别研究[D]. 满忠秀.江苏大学 2018
[2]基于气味和理化指标评价稻米储藏品质的研究[D]. 吴林蔚.南京农业大学 2013
[3]近红外光谱技术快速检测籼稻主要成分及新陈度的研究[D]. 徐彦.中南林业科技大学 2011
[4]谷物脂肪酸值自动测定仪的研究与设计[D]. 刘甲宾.南京财经大学 2011
[5]大米气调储藏过程中脂质的变化研究[D]. 陈玮.天津科技大学 2007
[6]大米陈化度快速检测系统的研究与开发[D]. 万鹏.吉林大学 2006
本文编号：3237927
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CCD相机的典型敏感波长范围Fig1.1Typicalsensitivewavelengthrangeofa3CCDcamera
如水果探伤、肉类陈化度的检测，展现出巨大的应用潜力。高光谱反射成像技术的原理如图 1.2 所示，空间中的一维信息将光源提供的光线反进入物镜，经过夹缝衍射分光后，不同波长的光出现不同程度地弯散传播，从而形成光谱带。光谱带照射至 CCD，使其各像素位置上产生相应的响应值，每个像素都与一间点上特定波段的光强度对应。因此，探测器每次仅能获取空间中一条线的光谱信息要获取 2 维空间信息，需以线扫描的方式来完成平面中图像和光谱的信息采集。综上，与传统的色敏传感器技术获取色敏传感器颜色信息的方式相比，高光谱反射成像技以提供大量的信息并且各波段的敏感度相似。使用该技术获取色敏传感器的数据后，各传感单元颜色不同，这使光谱数据会表现出不同的反射强度，而在图像数据上会体对应像素点的灰度值变化。使用高光谱用于连接色敏传感器的检测，可能提取出更具性的特征信息，从而进一步提高大米储藏时间检测的精度和准确性。这使得高光谱用接色敏传感器的检测具有可行性。
的稳定性方面不是很高。此外，市面上还没有一款真正意义上能够测仪器。色敏传感器作为一种新型的传感器检测技术在大米陈化度用前景，但嗅觉可视化技术对色敏传感器颜色变量信息的提取能力陈化度的正确判断产生影响。因此，本研究在课题组已有的研究基挥发性气体以及特征气体灵敏的氟硼吡咯类化合物用于制作色敏传挑选最佳的反应条件。随后，借助结合了光谱数据和图像数据的高器探寻更为适合的颜色信息提取方式，并在此基础上搭建一套大米的主要内容将不同储藏时间的大米作为研究对象，制作一台能够检测大米储藏究内容如图 1.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GC-MS联用技术分析传统鱼露发酵过程中挥发性风味成分和脂肪酸组分变化[J]. 王悦齐,李春生,李来好,杨贤庆,陈胜军,吴燕燕,赵永强,魏涯. 水产学报. 2018(06)
[2]基于STC89C52的循迹避障智能小车的设计[J]. 祝松柏,李清宇. 轻工科技. 2018(03)
[3]超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱快速测定大米中15种营养成分[J]. 朱丽,谭微,彭祖茂,邓梦雅,张协光,杨国武. 色谱. 2017(09)
[4]国标脂肪酸值检测标准滴定液配制探讨及改进[J]. 王震. 食品安全导刊. 2017(15)
[5]粮食脂肪酸值检测方法改进[J]. 符云勇,陈戈,肖学彬,王小庆,龙苏舒. 粮食科技与经济. 2016(06)
[6]利用K均值算法改进后的蚁群优化算法对高光谱图像聚类研究[J]. 王秀和. 科技通报. 2015(03)
[7]大米中营养元素分布及与加工精度的关系[J]. 钱丽丽,宋春蕾,李志江,张东杰. 食品科学. 2015(12)
[8]愈创木酚反应法测定大米新陈度的探讨[J]. 蔡丹敏. 广东化工. 2015(02)
[9]储藏粳稻挥发物质与质量指标关系的回归分析[J]. 宋伟,张明,甘小玉,陆蕊. 中国粮油学报. 2014(11)
[10]农产品外部品质无损检测中高光谱成像技术的应用研究进展[J]. 孙佳馨. 黑龙江科技信息. 2014(27)
硕士论文
[1]基于嗅觉可视化技术的大米储藏期识别研究[D]. 满忠秀.江苏大学 2018
[2]基于气味和理化指标评价稻米储藏品质的研究[D]. 吴林蔚.南京农业大学 2013
[3]近红外光谱技术快速检测籼稻主要成分及新陈度的研究[D]. 徐彦.中南林业科技大学 2011
[4]谷物脂肪酸值自动测定仪的研究与设计[D]. 刘甲宾.南京财经大学 2011
[5]大米气调储藏过程中脂质的变化研究[D]. 陈玮.天津科技大学 2007
[6]大米陈化度快速检测系统的研究与开发[D]. 万鹏.吉林大学 2006
本文编号：3237927
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