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一种食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置及其方法


技术摘要:
本发明公开了一种食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置及其方法,属于食品感官分析技术领域。该装置中,滑动电位器与直流稳压电源构成分压电路,电压检测模块用于实时检测滑动电位器的动触点和一个固定触点之间的电压值;视觉传感器用于拍摄品评人员的咀嚼行为;电  全部
背景技术:
随着社会的发展,人民生活水平的提高,人们对于食物的要求层次不断提高,已经 由最初的饱腹、获得机体日常所需的能量,逐渐向延年益寿、从饮食中获得愉悦感、满足心 理需求的方面发展,食品的感官功能逐渐转变为人们选择食品的一个主导因素,食品感官 分析学科逐渐成为研究热点。 食品感官分析是在食品理化分析的基础上,集心理学、生理学、统计学的知识发展 起来的一门学科,是通过评价员的视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉而引起反应的一种科学方 法。食品感官分析是食品科学、技术、工程研究和食品工业生产质量管理的必要手段,已逐 渐发展为食品科学的一个独立分支。 风味物质是感官分析学科中较为重要的一方面。在进食过程中,食品中风味物质 的释放随时间的推移而不断改变,传统的感官品评方法是单点法和分类标示法,即要求品 评员将感觉强度按时间平均来表达对样品的总体感官印象或仅以感觉的尖峰值表示,不能 具体地反映风味感觉产生发展消失的具体实际情况,而时间-强度品评法却能反映这一全 过程。然而传统的时间-强度法的数据采集频率低,且不能够做到完全连续,因此对风味化 合物浓度实时变化的感官分析是研究风味在口腔释放的一个重要方面。 在风味物质的定量分析领域中,目前国内外主要从进食过程中口腔和鼻腔两个层 面对风味物质浓度进行实时定量分析,其中口腔中的风味物质浓度主要采用LC-MS技术进 行分析,鼻腔中的挥发性芳香物质则采用APCI-MS技术对其进行定量分析。 在风味物质的感官分析领域中,目前国内外主要有时间强度法和TDS分析技术,两 种感官评价方法都存在一定的局限性。因为这些方法都是在评价员品尝完样品后,再给出 相应的感官体验。由于其感官体验结果是事后给出的,因此在实际操作中,其很难得到对风 味化合物浓度实时变化的感官数据。而且不同个体之间,其口腔生理和咀嚼行为之间存在 显著差异,这样会导致咀嚼不同样品时的唾液分泌量差异量显著。将咀嚼行为与风味释放 及其他因素进行联合分析,会更加全面的了解到人类的口腔加工机制。 因此,亟待于设计一种能够获取品评人员对风味化合物浓度实时变化的感官数据 以及咀嚼行为分析的装置。
技术实现要素:
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题,并提供一种食品感官实时动 态评价及咀嚼行为分析装置。 本发明所采用的具体技术方案如下: 一种食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置,其包括直流稳压电源、滑动电 4 CN 111596014 A 说 明 书 2/5 页 位器、电压检测模块、视觉传感器、下位机和上位机; 所述滑动电位器的两个固定触点串联于直流稳压电源的两端,所述滑动电位器的 动触点由滑动杆驱动在两个固定触点之间的阻体上滑动;所述滑动杆用于供品评人员在咀 嚼食品过程中移动; 所述电压检测模块用于实时检测滑动电位器的动触点和一个固定触点之间的电 压值; 所述视觉传感器用于拍摄品评人员的咀嚼行为; 所述电压检测模块和视觉传感器分别与下位机电相连,构成数据反馈和控制系 统; 所述下位机与上位机通信连接,所述下位机通过有线或无线方式向上位机传输电 压检测模块检测到的电压值时序数据,以及视觉传感器获取到的品评人员的咀嚼行为视频 数据。 作为优选,所述直流稳压电源由220V交流电源供电,且直流稳压电源的输出电压 可调。 作为优选,所述的下位机上设有启动控制按键,用于向下位机发送启动指令或停 机指令;下位机在启动状态下,通过电压检测模块和视觉传感器获取实时数据,并将其发送 至上位机,下位机在停机状态下,停止运行。 作为优选,所述下位机上电连接有显示模块,用于实时显示装置的运行状态以及 在运行过程中显示所述电压检测模块检测到的电压值。 作为优选,所述的下位机为Ardunio  UNO  R3开发板。 作为优选,所述的显示模块为LCD1602A蓝色液晶屏模块。 作为优选,所述的上位机通过蓝牙或WiFi与下位机构成无线信号传输。 作为优选,所述的上位机中安装有Ardunio  IDE。 作为优选,所述滑动电位器的滑块位移范围为0-100mm,且正常运行温度范围为- 40℃至100℃。 作为优选,所述直流稳压电源的输出电压为10V,所述电压检测模块的最小检测电 压值为0.02445V,最大检测电压值为25V。 本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述装置的食品感官实时动 态评价及咀嚼行为分析数据获取方法,其步骤如下: S1:启动所述的食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置,调节直流稳压电源, 使滑动电位器两端加载有设定的电压值;电压检测模块和视觉传感器处于工作准备状态, 上位机与下位机之间建立数据传输的通信连接; S2:待感官品评人员获取到样品并开始进行品评后,向下位机发送开始指令,电压 检测模块和视觉传感器进入工作状态并开始获取实时数据; 所述电压检测模块实时检测滑动电位器的动触点和一个固定触点之间的电压值, 所述电压值由感官品评人员根据所感受到食品味道的强烈程度调节滑动杆进而改变;所述 视觉传感器不断拍摄品评人员的咀嚼行为并形成带有视频; S3:所述下位机中得到的电压检测模块和视觉传感器的数据,不断发送至上位机 中,上位机将接收到的数据与数据获取时间关联后,进行保存,以供后续调用。 5 CN 111596014 A 说 明 书 3/5 页 本发明相对于现有技术而言,具有以下有益效果: 本发明提供了一种高频率数据采集装置成功获取了感官分析学数据,这些感官数 据可以直接和风味物质的定量分析数据在统计学上相关,除此之外,该装置还可以将咀嚼 行为与感官评价数据结合,进行二元及多元分析。该装置显示出优异的可操作性、稳定性、 便携性,为用户提供了一种更经济的选择方案。此感官分析装置最有优势的是测量值范围 与数据采集频率可以根据用户的使用目的进行调整,且操作较为简便。 附图说明 图1为食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置的结构原理图; 图2为食品感官实时动态评价及咀嚼行为分析装置中的信号传输示意图。
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