[实用新型]一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒的激光分选光学平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒的激光分选光学平台。

背景技术

花生在全世界范围内种植广泛，中国、印度和非洲为主产区。中国花生种植面积约500万公顷，总产量高于1400万吨，居世界第一位，占总产量的40％以上。但我国花生在出口中被检出黄曲霉毒素(AFT)污染超标的现象时有发生，使得我国花生在国际市场上的竞争优势下降，严重威胁着花生的食品安全。

黄曲霉毒素是一类由黄曲霉、寄生曲霉等产生的次生代谢产物，对人、家畜、家禽及动物有强烈的毒性，其毒性是氰化钾的10倍，诱发肝癌的强度比二甲基亚硝胺强75倍。这类曲霉广泛存在于热带和亚热带，它们代谢的黄曲霉毒素污染全球大部分食物，其中花生中黄曲霉毒素检出率最高。就我国而言，随着纬度的南移，花生收获前受感染程度逐渐增加，其中广东、广两、福建较为严重。国标GB2761-2011要求花生及其制品中黄曲霉毒素的限量为≤20μg/kg。

目前国内外检测并分选霉变花生主要是利用基于花生的光反射特性生产的光电分选设备。其原理是利用霉变粒、杂质等异色粒和正常粒颜色的深浅不同，由光电探测器测得的反射光和投射光的光量与基准色板反射光光量的信号差值整形、放大、判断，将其剔除。此方法的缺点是只能检测并分选出发霉很严重以致表皮颜色变化很明显的花生，而不能检测出内部染霉的花生，而且受花生仁检测位置、电源电压波动的影响，检测精度不高。

近年来激光在农业领域得到广泛的应用和研究，其中的一个最新进展是将激光技术应用于农产品内部品质和安全性检测。激光用于农产品质量检测是将它作为光源，配以相应的光电元件和软件系统来实现。这种技术具有精度高，检测时间短，非接触式等优点，所以又称为激光无损检测技术。但迄今为止未见有应用激光技术非破坏性测定并分选霉变花生的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用激光快速检测并分选霉变谷粒或花生的激光分选光学平台。

本实用新型所提供的激光分选光学平台，依次包括下述部件：第一激光器1、第二激光器2、偏光镜片3、光阑4、样品台5、探测器6和光功率计7；其中，所述激光器1和激光器2产生的激光经过偏光镜聚光后光束重合，所述第一激光器1的光源波长为950nm-1120nm(优选1085nm)，所述第二激光器2的光源波长为640nm-850nm(优选690nm)。

具体操作过程为：波长分别为950nm-1120nm(优选1085nm)和640nm-850nm(优选690nm)的激光器同时发射激光，经过偏光片聚光，光阑调节光束光斑到合适大小，激光透过谷粒或花生，探测器接收透过谷粒或花生的光，光功率值实时显示在光功率计表头上。在测定时，用挡板挡住其中一个波长的光，使光功率计显示单一波长光功率值。测定另一波长光功率时，方法同上。

这样可以保证两波长光在同一位置透过谷粒或花生，消除谷粒或花生形状对γ值的影响。记录各波长下光功率计显示的功率值，计算待测花生在950nm-1120nm(优选1085nm)和640nm-850nm(优选690nm)的光功率比值(即透过率值)，计算方法如下：

W₁、W₂分别指光功率计接收到相应波长光的功率，W_光源为光源的初始功率。则：

T₁＝W₁/W_光源    T₂＝W₂/W_光源

γ＝T₁/T₂＝W₁/W₂

依据γ值分选霉变花生。

γ值表示谷粒或花生在950nm-1120nm(通常为1085nm)的激光透过率与640nm-850nm(通常为690nm)的激光透过率的比值。

利用本实用新型提供的激光分选光学平台对花生进行测定，通过比对分析发霉谷粒或花生与正常谷粒或花生在950nm-1120nm(通常为1085nm)的激光透过率和640nm-850nm(通常为690nm)的激光透过率，得出γ值与谷粒或花生品种有关，但同一品种发霉谷粒或花生与正常谷粒或花生的γ值有明显差别，即霉变谷粒或花生γ值均大于正常谷粒或花生γ值，且随着霉变程度增加，γ值增大。