來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-08-07 瀏覽量:508 作者:awei
生鮮豬肉的質量直接受到含水率的影響,而含水率的高低決定了肉品的口感、營養(yǎng)價值和貨架壽命。因此,對生鮮豬肉含水率的準確檢測至關重要。傳統(tǒng)的檢測方法主要依賴于實驗室的繁瑣程序,如烘干稱重法、蒸餾法等,這些方法不僅耗時,而且可能對豬肉造成損傷。隨著科技的發(fā)展,高光譜相機技術逐漸被應用于食品品質檢測領域,為生鮮豬肉含水率的快速、無損檢測提供了新的可能。
高光譜相機技術
高光譜相機技術是一種集成了光譜學、數字成像和機器學習技術的非侵入式檢測方法。高光譜相機能夠捕獲樣品的光譜反射和透射信息,從而識別和測量樣品的物理和化學屬性。通過分析這些屬性,可以推測樣品的含水率等關鍵指標。
研究方法
在本研究中,我們使用高光譜相機對生鮮豬肉進行無損檢測。首先,我們對豬肉樣本進行標準化處理,確保其在相同的溫度和濕度條件下。然后,使用高光譜相機對樣本進行拍攝,捕獲其光譜信息。接下來,利用專門的算法和軟件對捕獲的光譜信息進行處理和分析,以推算出豬肉的含水率。
高光譜相機對生鮮豬肉含水率進行無損檢測研究案例
本研究應用了400-1000nm的高光譜相機,可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產品SP130M進行相關研究。光譜范圍在400-1000nm,波長分辨率優(yōu)于2.5nm,可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達128FPS,波段選擇后最高3300Hz(支持多區(qū)域波段選擇)。
高光譜成像技術因其可以同時獲取被測樣本的圖像信息和光譜信息、具有較高的光譜分辨率而成為農產品品質無損檢測領域的有力工具。國內外已有研究表明,利用高光譜成像技術對肉品品質檢測是切實可行的。
基于高光譜成像技術對生鮮豬肉含水率進行無損檢測研究。比較分析了樣本劃分方法和光譜預處理方法對PLSR模型預測能力的影響。為了提高模型的預測精度,采用競爭性自適應重加權算法優(yōu)選特征波段,并建立了生鮮豬肉含水量的CARS-PLSR 預測模型。實驗結果表明∶采用CG樣本集劃分方法結合MSC、一階導與標準化組合的光譜預處理方法建立的生鮮豬肉含水量全波段PLSR模型最優(yōu),其交叉驗證和預測相關系數分別為0.814和0.804,均方根誤差分別為0.726%和0.686%。采用CARS法優(yōu)選特征波段,結合OSC光譜預處理方法建立的CARS-PLSR模型預測精度較PLSR模型有顯著的提高,其交叉驗證和預測相關系數分別提
100%高到0.926和0.924,均方根誤差分別減小到0.467%和0.438%。由此可以得出,采用CG算法劃分樣本集、CARS算法優(yōu)選特征波段,結合OSC光譜預處理方法可以基于高光譜技術對生鮮豬肉含水率進行無損快速檢測。
結果與討論
通過對比高光譜相機檢測結果與傳統(tǒng)檢測方法的的結果,我們發(fā)現高光譜相機技術對生鮮豬肉含水率的檢測具有較高的準確性和重復性。同時,這種無損檢測技術不會對豬肉樣本造成損傷,大大節(jié)省了檢測時間和人力。此外,我們還發(fā)現高光譜相機技術在豬肉含水率變化趨勢的預測上表現出良好的潛力。
結論
本研究表明,高光譜相機技術對生鮮豬肉含水率的無損檢測是有效和準確的。這種技術具有非侵入性、快速、無損和高精度的優(yōu)點,為生鮮豬肉及其他食品的質量控制提供了新的解決方案。在未來的研究中,我們將進一步優(yōu)化高光譜相機的檢測算法,提高其對豬肉含水率檢測的精度和穩(wěn)定性。同時,我們也將探索高光譜相機技術在其他食品品質檢測領域的應用,如水果成熟度檢測、食品添加劑檢測等。
展望
高光譜相機技術在食品品質檢測領域具有廣泛的應用前景。隨著科技的不斷進步,高光譜相機的檢測精度和穩(wěn)定性將得到進一步提高。同時,通過將高光譜相機技術與其他檢測技術(如X射線、超聲波等)結合使用,我們可以實現對食品品質的全面、快速、無損檢測。這將對食品生產、流通和消費環(huán)節(jié)的質量控制提供強有力的支持,也將為保障食品安全、提高人民生活水平做出積極貢獻。
在今后的研究中,我們還將深入探討高光譜相機技術的理論基礎和實踐應用,以期為該領域的發(fā)展提供更多的理論支撐和實踐經驗。同時,我們也歡迎廣大同行和研究者共同關注和參與這一領域的研究,共同推動高光譜相機技術在食品品質檢測領域的廣泛應用。