生物供电时间温度指示器在酸奶品质监测中的试验研究
人们习惯于通过标签来判断食品的最佳赏味期或是保质期，但在面对特殊情况时，传统的印刷标签往往存在许多局限性，原因在于其不能反映出食品经历的真实时间温度历程。时间温度指示器(Time-temperatureIntegrator，TTI)的出现为人们解决该问题提供了有效的帮助。本课题旨在制备一种生物供电TTI，通过自制的测量系统实时采集时间、温度和生物供电TTI的放电参数，同时对酸奶在相同试验环境下的品质参数进行检测和标定，设计匹配试验研究TTI放电特性与酸奶的品质变化间是否存在相关性。本文针对以上目标进行了如下研究： （1）概述了TTI技术的定义、原理和国内外各类TTI的研究方法及内容，简述了酸奶的品质标准和品质标定的两种方法，提出了一种基于生物供电TTI的研究思路，依靠TTI输出电压的幅值或放电累积量（放电参数）反映食品的时间温度累积量（品质参数）。 （2）分析了生物供电TTI的原理，对影响其放电特性的各种因素进行了实验和研究。另外地，分析了测量系统的设计原理，并对其温控效果进行了理论计算，简述了用于酸奶品质标定的电子舌系统的原理、类型及其应用场景。 （3）设计并搭建了基于STC12系列单片机的测量系统，用于TTI放电参数的采集和温度的控制。测量系统的电压采集误差约为1mV，温度控制误差约为±0.5℃。在室温的空载状态下，系统达到稳定5℃的时间约为25min，实验负载状态下，系统达到稳定10℃的时间约为20min，满足试验所需要求。 （4）制作了生物供电TTI的容器并制备了生物供电TTI样品，设计了具体的匹配试验方案。在静态和动态匹配试验下分别对TTI的放电参数以及酸奶的品质参数进行分析，静态试验中证明电子舌的传感器响应值和主成分分析结果可以有效地区分酸奶品质的变化。动态试验中，通过施加温度突变模拟高温经历条件，证明TTI的输出电压幅值和放电累积量与酸奶品质参数之间存在关系，生物供电TTI在酸奶的品质变化的预测上具有一定的潜能。
时间温度指示器;生物供电;酸奶品质;放电特性
中国计量大学
硕士
控制工程
郭永洪;倪卓鹏
2021
中文
TS252.54
2022-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）