基于图像处理技术的冷冻冷藏果蔬品质研究

发布时间：2020-11-22 06:43

　　 近年来,由于食品冷冻冷藏技术得到了快速的发展和不断的完善,国民对食品的要求也达到了一个新的高度,即在满足人们对食品数量的需求的同时,其对品质也提出了更高的要求。但是在食品的冷冻冷藏过程中,无论是由于冰晶的生长还是冷敏性果蔬对于低温胁迫的敏感反应,都会严重影响食品的品质。所以,有效对食品品质问题进行检测正逐步成为了一个研究热点。目前,常见的检测手段往往是采用离线检测方法检测食品理化指标、质构参数等,但是这些手段常常伴随着对实验样品的破坏。本文将应用低温显微成像检测技术、数字图像相关检测技术和高光谱成像检测技术,检测冷冻冷藏果蔬的品质。采用恒温恒湿箱对苹果进行低温环境模拟处理,应用低温显微成像检测系统对不同温度、不同复温降温速率的苹果细胞进行观察,同时采用质构仪、糖酸仪和色度仪测定苹果的物性、酸度和白利度、颜色等参数综合分析苹果的冷冻损伤品质状态。检测结果表明:经过24h和48h冷冻贮存后解冻的苹果,酸度、白利度和硬度均呈下降趋势,这是因为在降温过程中,在细胞间或细胞内生成了冰晶,对细胞结构造成了不可逆的破坏;而且色度值也能说明这些样品的颜色深于新鲜的苹果。采用张力低温冷台对单轴拉伸胡萝卜试样进行不同降温速率的实验,用高分辨率、低偏移的CCD相机结合远心镜头对带有预制散斑的样品进行图像采集,获取应力-应变曲线,应用数字图像相关方法研究胡萝卜低温条件下力学性能。测量结果表明:随着拉伸变形的增大,胡萝卜应力-应变曲线表现出强化趋势且弹性模量明显降低。在降温速率分别为3℃/min和6℃/min、且保持温度为-12℃时,弹性模量变化逐渐变小;相比较,降温速率分别为12℃/min和6℃/min、且保持温度为-18℃时,弹性模量虽然也在减小,且在应变为0.02～0.03区间时会有一个最小值,但之后弹性模量会有变大趋势,在断裂前仍低于开始阶段的弹性模量值。这说明较大的降温速率和较低的保持温度都可以使胡萝卜保持较好的弹性状态。这一点也符合食品贮贮藏的规律,从而验证了数字图像相关技术在测量冷冻胡萝卜弹性模量的有效性。采用恒温恒湿箱对圣女果冷害环境条件进行模拟,并根据冷害程度进行分级。采用ENVI5.1和SPSS数据分析软件对圣女果高光谱图像数据进行校正以及对感兴趣图像区域进行裁剪、降噪、平均光谱提取、预处理、特征波长提取等一系列分析,并通过Fisher判别方法建立圣女果不同冷害指数下判别的模型。分析结果表明:经过MSC、S-G-MSC、SNV、S-G-SNV预处理之后建立的模型校正集相关系数均大于85.7%,同时这四组在判别轻度冷害时均在判断无冷害时有很好的表现,准确率高达97.7%,并且S-G-SNV的训练组对重度冷害果实的判别正确率高达91.3%。
【学位单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.41;TS255.3
【部分图文】：

纯黑到纯白；ａ值的范围为［１２７，?１２８］，表示从深绿色（低亮度值）到灰色（中亮度??值）到亮粉色（高亮度值）；ｂ值的范围为［１２７，?－１２８］，表示从亮蓝色（低亮度值）??到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）的范围。图２．１为Ｌａｂ颜色空间的图示。??１—??图２．１?Ｌａｂ色彩空间示意图??Ｆｉｇｕｒｅ２．１?Ｌａｂ?ｃｏｌｏｒ?ｓｐａｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ??Ｌａｂ颜色空间比人类视觉的色域要大很多，即在获得同样的精度时，Ｌａｂ的位??图比ＲＧＢ或ＣＭＹＫ位图需要更多的像素数据。Ｌａｂ模式所定义的色彩众多，但是??仍与光线及设备无关并且处理速度的ＲＧＢ模式、ＣＭＹＫ模式快很多。??２．２基于传统检测技术对东北地区冬季食品冷冻损伤的研究??２．２．１实验材料??选用产自山东烟台的奶油富士苹果作为本文研宄对象，选择每个样品的大小，??颜色较相近，且均健康无损的刚采摘的运输到库。将购买的６０个苹果均分为５组，??第一组新鲜样品组作为参照组，其余四组样品分别经不同的条件处理。本研宄共设??立４组不同的贮存条件，以保温时间、保温时常作为分类对比条件。为去除时间和??温度对测量的影响，每一组样品均在同一时间段内完成颜色空间值测量、硬度测量??以及可溶性固形物测量。??７??

第二章苹果冷冻品质的理化特性检测与显微图像观测拟温度采用黑龙江省伊春市２０１８年１月平均温参照?ｈｔｔｐ：／／ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ／）。??组作为无损参照组直接进行试验，其余４组苹果分存２４ｈ、４８ｈ后取出并置于环境温度（２６°Ｃ）解箱为台湾弘达有限公司ＨＴＬ－８００Ｂ超低温恒温恒数如表２－１：??

较于传统酸糖滴定法的麻烦、工作量大等缺点，折光仪常近年来经常用于样??品酸糖度的检测实验中。这种方法既简便又快捷，从而运用广泛。本研究所用的糖??酸仪如图２．３所示，为ＧＭＫ－７０６Ｒ糖－酸测定仪（韩国Ｇ－ｗｏｎ）。该仪器具有自动温??度补偿的特性，直接数字显示结果等功能，食品的环境温度应在５°Ｃ至４０°Ｃ之间，??精度为０．０１％。??ｉｊｊ?ＢＲＩＸ－ＡＣＩＤＩＴＹ?ＭＥＴＥＲ??：ｆｌ｜?Ｗ??ｍ?｜?￣?［Ｉ??？?ｓ＆?ａ＊?，?’．細麵！＾?．’：＇：?■??■：咖，％?細?＿??ｍ?ＨＳ?Ｉ??１１丨?Ｉ?—ｓ？—Ｊ??图２．３?ＧＭＫ－７０６Ｒ糖－酸测定仪??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?ＧＭＫ－７０６Ｒ?ｓｕｇａｒ－ａｃｉｄ?ａｎａｌｙｚｅｒ??（２）质构参数的测定??目前，质地剖面分析也称质构分析，己经广泛应用于许多食品的质构测定［５Ｑ＞５１］，??可用于不同种类食品的物性学分析。同时，可检测食品的多种指标，如：硬度、脆??性、弹性、回弹力等。本实验采用的质构仪是Ｔｅｘｔｕｒｅ?Ａｎａｌｙｓｅｒ?（ＴＡ．ＸＴ．ＰＬＵＳ，Ｓｔａｂｌｅ??Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ，?ＵＫ），选用Ｐ／２Ｎ探头。本次实验中，测定系统的参数选择为：探头??下落速率为２．００ｍｍ／ｓ
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘德华;张淑娟;王斌;余克强;赵艳茹;何勇;;基于高光谱成像技术的山楂损伤和虫害缺陷识别研究[J];光谱学与光谱分析;2015年11期

2 范亚夫;魏延鹏;薛跃军;陈捷;;数字图像相关测试技术在霍普金森杆加载实验中的应用[J];实验力学;2015年05期

3 王宏;陈晓艺;张军翔;;贺兰山东麓年轻红葡萄酒的CIELab颜色空间特征[J];食品科学;2014年09期

4 胡亚云;;质构仪在食品研究中的应用现状[J];食品研究与开发;2013年11期

5 俞立平;潘兵;吴大方;严超;刘成翔;;高精度二维数字图像相关测量系统应变测量精度的实验研究[J];强度与环境;2013年01期

6 庞凌云;詹丽娟;李瑜;祝美云;宋洁;;冷激处理对圣女果贮藏品质的影响[J];食品与机械;2012年04期

7 励建荣;朱丹实;;果蔬保鲜新技术研究进展[J];食品与生物技术学报;2012年04期

8 张建强;吴茜;;浅谈食品的低温处理与保藏[J];农村经济与科技;2011年07期

9 李亢;杨绍清;;基于Savitzky-Golay算法的图像平滑去噪[J];数据采集与处理;2010年S1期

10 潘兵;吴大方;高镇同;;基于数字图像相关方法的非接触高温热变形测量系统[J];航空学报;2010年10期

相关博士学位论文 前2条

1 石吉勇;基于高光谱图像技术的设施栽培作物营养元素亏缺诊断研究[D];江苏大学;2012年

2 杨戈尔;低温冷冻过程中胞内冰晶生长机制与应用研究[D];上海交通大学;2011年

相关硕士学位论文 前1条

1 徐爽;基于高光谱图像技术的红枣品质无损检测研究[D];宁夏大学;2013年

本文编号：2894295