基于顯微高光譜成像技術(shù)的灘羊肉品質(zhì)檢測研究.pdf

1、本文自行設(shè)計(jì)搭建一個(gè)顯微高光譜成像系統(tǒng)，其融合了高光譜成像技術(shù)和顯微成像技術(shù)，通過對(duì)灘羊肉樣本光譜成像，獲取樣本的顯微圖像及光譜信息，初步研究了貯藏過程中羊肉組織結(jié)構(gòu)變化，為羊肉貯藏過程中品質(zhì)變化機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)搭建及優(yōu)化:以分立單元成像光譜儀、顯微鏡、數(shù)據(jù)采集卡等搭建顯微高光譜成像系統(tǒng)，分析顯微高光譜成像系統(tǒng)的成像原理。對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，給出系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。最后，對(duì)顯微高光譜成

2、像系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
　　(2)對(duì)羊肉貯藏過程中的pH、肉色、菌落總數(shù)、TVB-N含量和水分含量的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)各品質(zhì)指標(biāo)與貯藏時(shí)間及各品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明:水分含量、菌落總數(shù)和TVB-N含量與冷藏時(shí)間極顯著相關(guān)(p＜0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.992、0.995、0.991。進(jìn)一步探討了水分含量、菌落總數(shù)和TVB-N含量與冷藏時(shí)間之間的關(guān)系，建立水分含量、菌落總數(shù)和TVB-N含量與冷藏時(shí)間之間的曲線回

3、歸模型，進(jìn)行擬合分析。得到回歸方程分別為Y=-2.604X2+0.064X+68.623，Y=0.179X2+0.015X+4.359，Y=1.031X2+0.108X+7.448。
　　(3)以羊肉為研究對(duì)象，以貯藏過程中羊肉品質(zhì)指標(biāo)水分含量、菌落總數(shù)和TVB-N含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用4種不同的光譜預(yù)處理方法進(jìn)行光譜預(yù)處理優(yōu)選最佳光譜預(yù)處理方法，最后結(jié)合不同的建模方法分別建立水分含量、羊肉菌落總數(shù)和TVB-N含量與冷藏時(shí)間的預(yù)測模

4、型，優(yōu)選最佳模型。結(jié)果顯示:光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過正交信號(hào)校正后的光譜建立水分含量、菌落總數(shù)和TVB-N含量的預(yù)測模型效果較好，其Rc分別為0.9426、0.9696和0.9695，Rp分別為0.9122、0.9201和0.9069高于其他光譜預(yù)處理模型。通過不同建模方法的比較，建模效果較好的是PLSR方法，其Rc分別為0.9195、0.9067和0.9147，Rp分別為0.8795、0.8743和0.8802，均優(yōu)于PCR和SVR模型。因此，采

5、用高光譜成像技術(shù)可實(shí)現(xiàn)羊肉品質(zhì)指標(biāo)的定量分析。
　　(4)對(duì)羊肉貯藏過程中組織結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析研究。首先獲取羊肉樣本的顯微高光譜圖像，并結(jié)合顯微鏡對(duì)羊肉不同貯藏時(shí)間的顯微結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行觀察分析;通過主成分分析法對(duì)圖像進(jìn)行降維處理，篩選617nm、622nm、632nm、767nm、875nm和966nm六個(gè)波長，作為特征波長;對(duì)這些特征波長下的顯微圖像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)羊肉組織結(jié)構(gòu)隨著貯藏天數(shù)的增加，破壞程度也增加。研究結(jié)果表明:運(yùn)用顯微