基于光学信息检测技术的羊肉新鲜度快速检测与判别方法研究
发布时间：2021-01-14 14:57
羊肉营养丰富,味道鲜美,深受广大消费者喜爱。新鲜度是衡量羊肉食用价值的重要标准,对其进行准确、快速检测对促进羊肉产业健康快速发展具有重要意义。传统感官评价、理化检测或微生物实验手段无法满足羊肉流通中对新鲜度快速、准确、无损的检测要求。众多肉类新鲜度快速无损检测方法中,光学检测技术是极具应用前景的方法。本研究以不同新鲜度冷鲜羊肉为研究对象,分析羊肉变质过程中新鲜度变化规律,挖掘表征新鲜度的关键指标并研究各指标可见近红外（350～1050nm）最佳光谱检测模型,优选并充分融合关键指标的多源光谱特征建立羊肉新鲜度分类模型。上述基础上,进一步拓宽羊肉新鲜度研究谱段,采用高光谱成像系统获取样本935～2539nm范围的近红外光学信息,并以挥发性盐基氮（TVB-N）为主要研究指标对羊肉新鲜度进行更深层次地研究。探索羊肉TVB-N的光谱及图像特征优选方法,挖掘表征羊肉内部化学成分的光谱特征及颜色、纹理等空间图像特征,并融合光谱、图像特征,建立更为稳定有效的羊肉新鲜度预测模型,从而基于光学信息检测技术多方法、多层次地对羊肉新鲜度进行快速检测研究,旨在为实现羊肉新鲜度的准确、快速、无损判别提供理论依据。...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１?２０１０－２０１８年我国羊肉产量统计分析??Ｆｉ．?１?Ａｎａｌｓｉｓ?ｏｆ?ｍｕｔｔｏｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?２０１０?ｔｏ?２０】８??
同时削弱了我国羊肉产品的国际竞争力。品质是产业市场竞争力的关键影响因素，??在羊肉品质的加工、检测、分级等宰后处理方面，我国在技术手段及市场监管力度??和关注度方面都远落后于西方羊肉产业生产发达国家。因此，发展可靠技术检测手??段实现羊肉品质安全分级，并建立合理有效的质量分级体系，成为正确引导羊肉产??业健康发展的当务之急。??（３）地区背景??内蒙古是我国羊肉产业的主产区，呼伦贝尔、科尔沁、锡林郭勒等天然牧场生．??长的优质牧草达１０００多种，成为肉羊养殖资源禀赋极具优势的地区。图２统计数据??显示，２０１８年内蒙古羊肉产量位列全国之首，由１９９５年的１６．８９万吨增长到１０６．３??万吨，在我国羊肉总产量占比为２２．３８％［４１。??１２０??１０６．３??１００?－??皆８０?－??？６０?－??ｉｔ．??＃４０?－??２０?－??。［－ｌｉ?ｌｉｉｈ?ｊ』＿?Ｉ?－」丄??图２各省羊肉产量统计分析??Ｆｉｇ．２?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｍｕｔｔｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ??
。近红外光谱与肉品组织分子振动产生的Ｃ－Ｈ、??０－Ｈ、Ｎ－Ｈ等含氢基团倍频和合频吸收有关，分析近红外光谱可获取样本内部化学??组成等深层次信息。??高光谱成像技术［２５］是１９世纪８０年代后兴起的光谱图像检测技术，该技术有机??结合了传统二维成像技术和光谱技术，可同步获取待测样本空间信息、辐射信息及??光谱信息。高光谱成像包含了连续的、窄波段的光学图像数据，光谱范围从紫外到??近红外变化，具有图谱合一、分辨率高等特点。高光谱图像是由一系列波长下二维??图像组成的三维立方体数据块（图３），其中（Ｘ，Ｙ）代表两维空间信息，山代表一维光??谱信息。该图像包含了每个像素点的光谱信息及各个波长下的图像信息，不仅能够??反映样本大孝形状、颜色及纹理等外部品质特征，还可以反映样本物理结构、化??学组分等内部特征。肉品在腐败变质过程中，蛋白质、脂肪及水分等内部组分会发??生变化，也体现在肉色、纹理等外部感官特征方面，上述变化都蕴含在高光谱图像??数据信息中。肉品物理特性和化学组成的变化会引起光谱吸光度及图像特征发生改??变，通过分析波谱空间分布信息可实现肉品品质定性或定量检测。??乂波长下图像??；麵醜一??Ｙ?霸Ｉ?—?：：［?—１??Ｘ?？０６ｉ?」??感兴趣区域光谱ｊ??ＰＤ＇?．．??ＩＣＯ：＇?ｌ￡＆ｊ?２Ｋ０?２５０？??Ｗａｖｅｔｅｉｓｊｌｈ?ｉｎｏｉ＇??图３高光谱图像信息??Ｆｉｇ．３?ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ?ｉｍａｇｅ?ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ??１．２．４．２国内外研究现状??高光谱成像技术以其空间信息与化学组分信息相结合的独特优势，在乳品、茶??叶、粮油、果蔬等［２５］农畜产品检
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像技术检测延边黄牛肉的新鲜度[J]. 赵健. 现代食品科技. 2020(02)
[2]基于高光谱成像的生鲜鸡肉糜中大豆蛋白含量检测[J]. 王伟,姜洪喆,贾贝贝,鹿瑶. 农业机械学报. 2019(12)
[3]基于决策树的存量客户流失预警模型[J]. 杨荣,赵娟娟,贾郭军. 首都师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]牦牛肉气味指纹分析及其在鲜度评价中的应用[J]. 罗章,辜雪冬,马美湖,孙术国,耿放. 中国食品学报. 2019(09)
[5]基于决策树的城市环境空气质量评价模型实证研究[J]. 黄建琼,郭文龙,李秋缘. 科技和产业. 2019(09)
[6]我国羊肉产业现状及未来发展趋势[J]. 刘瑶. 中国饲料. 2019(17)
[7]中国肉羊产业发展实践回顾与战略思考[J]. 金海. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2019(04)
[8]基于高光谱成像技术的滩羊肉新鲜度快速检测研究[J]. 张晶晶,刘贵珊,任迎春,苏文浩,康宁波,马超. 光谱学与光谱分析. 2019(06)
[9]基于低场核磁共振探究解冻过程中肌原纤维水对鸡肉食用品质的影响[J]. 程天赋,俞龙浩,蒋奕,张翼飞,赵茉楠. 食品科学. 2019(09)
[10]基于光谱技术的原料肉新鲜度指标在线检测系统开发及试验[J]. 王文秀,彭彦昆,孙宏伟,魏文松,郑晓春,杨清华. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
博士论文
[1]基于高光谱成像技术的冷鲜羊肉新鲜度检测研究[D]. 姜新华.内蒙古农业大学 2017
[2]冷却肉微生物污染及食用安全的光学无损评定研究[D]. 张雷蕾.中国农业大学 2015
[3]基于单一技术及多信息融合技术的猪肉新鲜度无损检测研究[D]. 黄林.江苏大学 2013
硕士论文
[1]冷鲜猪肉新鲜度的三维荧光光谱无损检测方法[D]. 任梦佳.浙江大学 2017
[2]电子鼻结合GC-MS对羊肉掺假鸭肉的快速检测[D]. 李璐.西北农林科技大学 2016
[3]基于光谱图像信息融合技术的滩羊肉嫩度无损检测研究[D]. 王家云.宁夏大学 2015
[4]应用近红外光谱技术快速检测原料肉新鲜度及掺假的研究[D]. 杨志敏.西北农林科技大学 2011
[5]计算机视觉技术在肉品质量评定中的应用研究[D]. 张萍萍.中国农业大学 2004
本文编号：2977058
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１?２０１０－２０１８年我国羊肉产量统计分析??Ｆｉ．?１?Ａｎａｌｓｉｓ?ｏｆ?ｍｕｔｔｏｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?２０１０?ｔｏ?２０】８??
同时削弱了我国羊肉产品的国际竞争力。品质是产业市场竞争力的关键影响因素，??在羊肉品质的加工、检测、分级等宰后处理方面，我国在技术手段及市场监管力度??和关注度方面都远落后于西方羊肉产业生产发达国家。因此，发展可靠技术检测手??段实现羊肉品质安全分级，并建立合理有效的质量分级体系，成为正确引导羊肉产??业健康发展的当务之急。??（３）地区背景??内蒙古是我国羊肉产业的主产区，呼伦贝尔、科尔沁、锡林郭勒等天然牧场生．??长的优质牧草达１０００多种，成为肉羊养殖资源禀赋极具优势的地区。图２统计数据??显示，２０１８年内蒙古羊肉产量位列全国之首，由１９９５年的１６．８９万吨增长到１０６．３??万吨，在我国羊肉总产量占比为２２．３８％［４１。??１２０??１０６．３??１００?－??皆８０?－??？６０?－??ｉｔ．??＃４０?－??２０?－??。［－ｌｉ?ｌｉｉｈ?ｊ』＿?Ｉ?－」丄??图２各省羊肉产量统计分析??Ｆｉｇ．２?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｍｕｔｔｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ??
。近红外光谱与肉品组织分子振动产生的Ｃ－Ｈ、??０－Ｈ、Ｎ－Ｈ等含氢基团倍频和合频吸收有关，分析近红外光谱可获取样本内部化学??组成等深层次信息。??高光谱成像技术［２５］是１９世纪８０年代后兴起的光谱图像检测技术，该技术有机??结合了传统二维成像技术和光谱技术，可同步获取待测样本空间信息、辐射信息及??光谱信息。高光谱成像包含了连续的、窄波段的光学图像数据，光谱范围从紫外到??近红外变化，具有图谱合一、分辨率高等特点。高光谱图像是由一系列波长下二维??图像组成的三维立方体数据块（图３），其中（Ｘ，Ｙ）代表两维空间信息，山代表一维光??谱信息。该图像包含了每个像素点的光谱信息及各个波长下的图像信息，不仅能够??反映样本大孝形状、颜色及纹理等外部品质特征，还可以反映样本物理结构、化??学组分等内部特征。肉品在腐败变质过程中，蛋白质、脂肪及水分等内部组分会发??生变化，也体现在肉色、纹理等外部感官特征方面，上述变化都蕴含在高光谱图像??数据信息中。肉品物理特性和化学组成的变化会引起光谱吸光度及图像特征发生改??变，通过分析波谱空间分布信息可实现肉品品质定性或定量检测。??乂波长下图像??；麵醜一??Ｙ?霸Ｉ?—?：：［?—１??Ｘ?？０６ｉ?」??感兴趣区域光谱ｊ??ＰＤ＇?．．??ＩＣＯ：＇?ｌ￡＆ｊ?２Ｋ０?２５０？??Ｗａｖｅｔｅｉｓｊｌｈ?ｉｎｏｉ＇??图３高光谱图像信息??Ｆｉｇ．３?ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ?ｉｍａｇｅ?ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ??１．２．４．２国内外研究现状??高光谱成像技术以其空间信息与化学组分信息相结合的独特优势，在乳品、茶??叶、粮油、果蔬等［２５］农畜产品检
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像技术检测延边黄牛肉的新鲜度[J]. 赵健. 现代食品科技. 2020(02)
[2]基于高光谱成像的生鲜鸡肉糜中大豆蛋白含量检测[J]. 王伟,姜洪喆,贾贝贝,鹿瑶. 农业机械学报. 2019(12)
[3]基于决策树的存量客户流失预警模型[J]. 杨荣,赵娟娟,贾郭军. 首都师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]牦牛肉气味指纹分析及其在鲜度评价中的应用[J]. 罗章,辜雪冬,马美湖,孙术国,耿放. 中国食品学报. 2019(09)
[5]基于决策树的城市环境空气质量评价模型实证研究[J]. 黄建琼,郭文龙,李秋缘. 科技和产业. 2019(09)
[6]我国羊肉产业现状及未来发展趋势[J]. 刘瑶. 中国饲料. 2019(17)
[7]中国肉羊产业发展实践回顾与战略思考[J]. 金海. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2019(04)
[8]基于高光谱成像技术的滩羊肉新鲜度快速检测研究[J]. 张晶晶,刘贵珊,任迎春,苏文浩,康宁波,马超. 光谱学与光谱分析. 2019(06)
[9]基于低场核磁共振探究解冻过程中肌原纤维水对鸡肉食用品质的影响[J]. 程天赋,俞龙浩,蒋奕,张翼飞,赵茉楠. 食品科学. 2019(09)
[10]基于光谱技术的原料肉新鲜度指标在线检测系统开发及试验[J]. 王文秀,彭彦昆,孙宏伟,魏文松,郑晓春,杨清华. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
博士论文
[1]基于高光谱成像技术的冷鲜羊肉新鲜度检测研究[D]. 姜新华.内蒙古农业大学 2017
[2]冷却肉微生物污染及食用安全的光学无损评定研究[D]. 张雷蕾.中国农业大学 2015
[3]基于单一技术及多信息融合技术的猪肉新鲜度无损检测研究[D]. 黄林.江苏大学 2013
硕士论文
[1]冷鲜猪肉新鲜度的三维荧光光谱无损检测方法[D]. 任梦佳.浙江大学 2017
[2]电子鼻结合GC-MS对羊肉掺假鸭肉的快速检测[D]. 李璐.西北农林科技大学 2016
[3]基于光谱图像信息融合技术的滩羊肉嫩度无损检测研究[D]. 王家云.宁夏大学 2015
[4]应用近红外光谱技术快速检测原料肉新鲜度及掺假的研究[D]. 杨志敏.西北农林科技大学 2011
[5]计算机视觉技术在肉品质量评定中的应用研究[D]. 张萍萍.中国农业大学 2004
本文编号：2977058
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