[发明专利]一种基于低场核磁的微波干燥香辛蔬菜风味智能检测的装置及方法

权利要求书

1.一种基于低场核磁的微波干燥香辛蔬菜风味智能检测的装置，其特征在于，该装置包括微波干燥机、电脑(1)、温度传感器(2)、移动滑杆(5)、真空室(6)、原料(7)、移动板(8)、NMR线圈(9)、真空控制器(10)、微波控制器(11)、温控仪(12)、磁控管(13)、NMR盒子(14)、真空管(15)和真空泵(16)；

所述的微波干燥机中设置真空室(6)，真空室(6)的底部用于放置原料(7)，真空室(6)中设置移动滑杆(5)和温度传感器(2)，移动滑杆(5)用于移动干燥仓，温度传感器(2)用于实时测量微波干燥机中的温度；真空室(6)通过真空管(15)与微波干燥机外部的真空泵(16)相连；微波干燥机上设置真空控制器(10)、微波控制器(11)、温控仪(12)和磁控管(13)，真空控制器(10)用于控制真空泵(16)，以调控真空室(6)中的真空度；微波控制器(11)用于控制微波干燥机的微波参数；温控仪(12)用于调控微波干燥机中的温度；磁控管(13)用于把从恒定电场中获得能量转变成微波能量；

所述的NMR盒子(14)通过移动板(8)设置于微波干燥机的下方，真空室(6)能在微波干燥机与NMR盒子(14)中上下移动，确保进行实时采样；所述的NMR线圈(9)设置于NMR盒子(14)中，用于实时监测干燥过程中物料的NMR参数；

所述的电脑(1)分别与温度传感器(2)、微波干燥机、NMR盒子(14)相连，用于将检测的数据参数传输给电脑(1)；电脑(1)中内载神经网络模型，将检测到的数据参数输入神经网络模型进行数据的实施分析。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的微波干燥机和NMR盒子(14)分别通过微波干燥机数据线(3)和NMR数据线(4)与电脑相连。

3.采用权利要求1或2任一所述的装置的一种基于低场核磁的微波干燥香辛蔬菜风味智能检测的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)干燥前香辛蔬菜预处理：将香辛蔬菜原料清洗干净后，切成1×1×1cm的立方体，将其放置于干燥的托盘上；

(2)微波真空干燥过程：将香辛蔬菜原料放入微波真空机的真空室(6)内，开启真空泵(16)，当真空度达到10MPa时，调控微波控制器(11)，进入干燥阶段，在微波真空干燥过程中，进行阶段性取样；

(3)干燥物料的低场核磁共振分析：进行低场核磁共振分析，得到样品各项核磁响应信号参数；所述核磁响应信号参数包含横向弛豫时间和峰面积；所述横向弛豫时间包括结合水弛豫时间T₂₁、不易流动水弛豫时间T₂₂、自由水弛豫时间T₂₃共3种；所述峰面积包括结合水峰面积A₂₁、不易流动水峰面积A₂₂、自由水峰面积A₂₃和全部水的峰面积A_总共4种；

(4)干燥物料的风味检测：采用电子鼻测定同种香辛蔬菜中不同类别风味物质的变化，得到电子鼻风味特征传感器响应值；

(5)基于低场核磁的微波干燥香辛蔬菜风味预测模型的建立：通过单次干燥实验阶段性取样及重复干燥实验得到各种样品电子鼻风味特征传感器响应值与其对应的核磁响应信号参数数据库，并采用BP-ANN建立关系，得到微波干燥香辛蔬菜风味预测模型；

(6)微波干燥过程中香辛蔬菜风味变化的智能检测：干燥中的香辛蔬菜样品经取样进行低场核磁共振分析，由步骤(5)中得到的微波干燥香辛蔬菜风味预测模型预测当前风味物质变化。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的微波功率是150W，每间隔10min取样，直至香辛蔬菜原料的干基含水率小于10％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，低场核磁共振分析利用CPMG脉冲序列进行信号采集；CPMG序列采用的参数为：采样点数TD＝784794，谱宽100kHz，回波个数18000，重复扫描次数NS＝4，采样重复时间TW＝4000ms；将采集的信号通过核磁共振T₂反演软件得到T₂反演谱及对应的核磁参数。