高光譜多參數(shù)的冷鮮牛肉品質(zhì)快速檢測(cè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-11-02
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為了解決傳統(tǒng)冷鮮牛肉品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的操作繁瑣、有不可逆破壞等問題,提出采用高光譜與多參數(shù)融合的冷鮮肉品質(zhì)檢測(cè)方法。推薦使用賽斯拜克成像設(shè)備獲取高光譜數(shù)據(jù)。
為了解決傳統(tǒng)冷鮮牛肉品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的操作繁瑣、有不可逆破壞等問題,提出采用高光譜與多參數(shù)融合的冷鮮肉品質(zhì)檢測(cè)方法。推薦使用賽斯拜克成像設(shè)備獲取高光譜數(shù)據(jù)。
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當(dāng)前,人們對(duì)食品安全問題格外重視,牛肉消費(fèi)趨向于新鮮、衛(wèi)生。但消費(fèi)者在選擇好品質(zhì)的肉時(shí)只能根據(jù)肉類品種、商家廣告等判斷肉類好壞。目前,我國(guó)的肉類銷售仍以冷凍儲(chǔ)藏為主,長(zhǎng)期的冷凍儲(chǔ)藏會(huì)導(dǎo)致冷鮮肉的質(zhì)量逐漸發(fā)生變化。使用傳統(tǒng)的理化分析法檢測(cè)肉質(zhì)時(shí)存在耗費(fèi)試劑量大、檢測(cè)周期長(zhǎng)和人力要求高等問題2。通過基于高光譜多參數(shù)融合的冷鮮肉品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)既可以避免傳統(tǒng)破壞性檢測(cè)對(duì)產(chǎn)品的破壞,又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品準(zhǔn)確、快速的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
高光譜成像作為一項(xiàng)新興的檢測(cè)成像技術(shù),具有無(wú)損、快速、精度高等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測(cè)中。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者將高光譜技術(shù)應(yīng)用于豬、羊、魚等15.81的肉質(zhì)09:45檢測(cè), He等采用 HSI 技術(shù)成功在全波段內(nèi)預(yù)測(cè)了三文魚的硬度、內(nèi)聚性、黏性。有研究使用高光譜成像方法實(shí)現(xiàn)了冷藏腐敗過程魚肉蛋白質(zhì)和脂肪變化檢測(cè)。但很少有學(xué)者對(duì)冷鮮牛肉的品質(zhì)檢測(cè)進(jìn)行研究。
牛肉質(zhì)地特性,例如硬度、回復(fù)性、彈性、粘著性、膠著度、咀嚼度等是決定肉類產(chǎn)品整體質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。因而冷鮮肉質(zhì)的測(cè)定對(duì)肉質(zhì)品質(zhì)檢測(cè)具有重要的意義。
以不同儲(chǔ)藏時(shí)間和溫度的冰鮮牛肉作為研究對(duì)象,重點(diǎn)分析研究在冰鮮牛肉冷凍儲(chǔ)藏處理過程中其蛋白質(zhì)構(gòu)成的特性:粘著性、回復(fù)性等復(fù)雜變化。采集其對(duì)應(yīng)的高光譜圖像,分別采用一階微分、多元散射校正、二元一階微分、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換對(duì)高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理;采用連續(xù)投影法(SPA)篩選出最優(yōu)波長(zhǎng);分別使用偏最小二乘法(PLSR)和主成分回歸法(PCR)建立預(yù)測(cè)模型。最終建立基于特征波長(zhǎng)的高光譜與多參數(shù)的冷鮮肉品質(zhì)檢測(cè)模型。
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采用粘聚性、回復(fù)性作為綜合評(píng)價(jià)冷鮮牛肉品質(zhì)的參數(shù),建立了基于高光譜的牛肉品質(zhì)預(yù)測(cè)模型。采用 SPXY 對(duì)光譜進(jìn)行樣本劃分,生成35個(gè)訓(xùn)練集樣本和7個(gè)預(yù)測(cè)集樣本,分別使用SNV和 D2st 對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。采用SPA提取特征波長(zhǎng),將特征波段和質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)作為PLSR輸入,建立了基于高光譜與牛肉品質(zhì)(粘聚性、回復(fù)性)預(yù)測(cè)模型,模型相關(guān)系數(shù)分別為0.8798和0.8806.經(jīng)過模型數(shù)據(jù)可靠性檢驗(yàn),該質(zhì)構(gòu)預(yù)測(cè)模型精確度較高,適用于對(duì)牛肉品質(zhì)的在線快速檢測(cè)。
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