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高光谱成像技术在鸡肉品质无损检测中的应用

发布时间:2023-05-19
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​随着经济的发展和居民生活水平的不断提高,鸡肉的食用品质和安全性受到消费者越来越高的重视。然而,传统的品质检测方法需要消耗大量时间、操作步骤繁琐、且破坏样本,不能满足现代肉品工业快速、无损、实时的发展要求。本文介绍了高光谱成像技术在肌肉品质无损检测中的应用。

随着经济的发展和居民生活水平的不断提高,鸡肉的食用品质和安全性受到消费者越来越高的重视。然而,传统的品质检测方法需要消耗大量时间、操作步骤繁琐、且破坏样本,不能满足现代肉品工业快速、无损、实时的发展要求。本文介绍了高光谱成像技术在肌肉品质无损检测中的应用。

鸡肉无损检测

鸡肉品质的传统检测方法:

鸡肉品质的传统检测方法主要包括感官评定、物理仪器测定和化学分析测定。首先,感官评定是由经过感官训练的检查人员对鸡肉的气味、颜色、嫩度、硬度、弹性等外观属性进行评价从而判断鸡肉品质的现场检测方法。这种评价方法虽不需要使用仪器,比较方便快捷,但其评价结果容易受到人为因素的影响,存在主观性、片面性、成本高等缺点。

其次,物理仪器测定通常是指采用万能拉力机、质构仪等测量仪器定量地测定鸡肉的质构参数(嫩度、硬度、弹性、黏聚性等),揭示鸡肉质构特性的本质并提供客观测定结果。物理仪器测定的优点是可以减少感官评定过程中因检查人员不同而造成的主观误差,但缺点是物理仪器测定是一种破坏性的分析方法,会导致被测鸡肉样本破坏而丧失食用价值。

最后,化学分析测定,跟物理仪器测定类似,也能提供客观、可靠、准确的结果,但样本检测前需要进行复杂的预处理,消耗大量的时间和精力,同时试验过程中产生的废液废弃物会对环境造成严重污染。上述传统品质检测方法均不能满足现代肉类工业快速、无损、大批量的生产要求。因此,开发一些快速、无损、准确的检测技术对现代肉类工业的发展至关重要。

高光谱成像仪010

高光谱成像技术在鸡肉品质无损检测中的应用:

高光谱成像技术是一种集中了光学、信息处理、计算机科学等领域的新兴无损检测技术,是传统光谱技术与计算机视觉技术的有机融合,高光谱图像是一个三维的数据矩阵(x,y,λ),其中(x,y)代表二维的图像信息,λ代表一维的光谱信息,如下图所示。

高光谱图像的三维数据矩阵

图像信息能够反映目标样本的外部特征属性如形状、大小、颜色、纹理等,而光谱信息则能反映目标样本的内部特征属性如化学成分和组织结构特性等。因此,高光谱成像技术能同时检测目标样本的物理和化学信息并通过图像处理算法实现其含量的分布可视化。基于这些优点,高光谱成像技术在鸡肉品质评价和安全性检测上得到了广泛的应用。主要集中在以下5个方面:微生物腐败检测、表面污染物检测、皮肤肿瘤检测、品质分级以及碎骨检测。

相对比传统检测猪肉品质的方法,高光谱成像技术是一种快速、不耗费化学试剂环境友好型的、对样本没有损坏的新兴技术。与近红外光谱技术和计算机机器视觉技术相比,它集合了传统的光谱与图像,可以同时获取样本的光谱信息和空间信息,更能整体全面反映样本。与传统高光谱技术相比,多光谱技术具有较简单的数据且成本价格低,更适合用于食品品质实时在线检测。正是这些优点使得多光谱成像技术被广泛应用在食品安全特别是肉和肉制品的质量与安全领域。

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