豬肉作為一種營養(yǎng)豐富的健康食品，它能提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)，因而是人們?nèi)粘Ｉ罴叭馄饭I(yè)中不可或缺的原料。但豬肉在存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)倪^程中極易發(fā)生變質(zhì)，因此實(shí)現(xiàn)豬肉品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和安全檢測(cè)很重要。本文介紹了高光譜成像儀在冷鮮豬肉品質(zhì)快速無損檢測(cè)中的應(yīng)用。
冷鮮豬肉品質(zhì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法：
長期以來，在我國居民的膳食結(jié)構(gòu)中，肉類占據(jù)著重要地位。在肉類消費(fèi)中，豬肉又居于主導(dǎo)地位。因此，豬肉品質(zhì)安全是關(guān)系國計(jì)民生的大事，做好豬肉品質(zhì)檢測(cè)對(duì)于豬肉品質(zhì)安全控制、保障居民的食肉安全有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，豬肉品質(zhì)檢測(cè)大多停留在感官評(píng)價(jià)和理化分析階段，感官評(píng)判是由訓(xùn)練有素的專業(yè)評(píng)審人員對(duì)肉品的外觀、香味、滋味和口感等感官指標(biāo)進(jìn)行逐一評(píng)判來判別其品質(zhì)好壞。感官評(píng)判的結(jié)果易受到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、性別、精神狀態(tài)、身體狀況、地域環(huán)境等因素的干擾而改變，從而影響評(píng)判結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，感官評(píng)價(jià)主觀性強(qiáng)，一致性差。
理化分析方法是利用物理和化學(xué)分析的手段對(duì)肉品品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，雖然其測(cè)量精度高、結(jié)果客觀可信，但是會(huì)破壞被測(cè)樣本、步驟繁瑣、檢測(cè)時(shí)間長、費(fèi)用高。因此，感官評(píng)價(jià)和理化分析方法均不利于肉類產(chǎn)品流通中的快速檢測(cè)，需要探索較為適用的無損檢測(cè)方法。
近年來，隨著高光譜成像技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，高光譜成像儀被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)畜產(chǎn)品無損檢測(cè)領(lǐng)域。它能同時(shí)檢測(cè)農(nóng)畜產(chǎn)品的內(nèi)部品質(zhì)和外部品質(zhì)，具有分辨率高、樣品無需預(yù)處理、操作簡便、非破壞性、測(cè)試重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。
高光譜成像儀在冷鮮豬肉品質(zhì)快速無損檢測(cè)中的應(yīng)用：
高光譜成像技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的一種多學(xué)科交叉的新興的檢測(cè)技術(shù)，它集中了光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模式識(shí)別等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。高光譜成像技術(shù)是光譜技術(shù)和傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)有機(jī)融合的產(chǎn)物，因此，采用該技術(shù)獲取的高光譜數(shù)據(jù)是一個(gè)數(shù)據(jù)立方體，如下圖所示。高光譜數(shù)據(jù)立方體的其中二維是圖像像素的x和y坐標(biāo)，第三維是波長λ坐標(biāo)，從高光譜數(shù)據(jù)立方體中可以提取樣本某個(gè)波長點(diǎn)的樣本二維圖像信息，也可以提取樣本某點(diǎn)或某個(gè)區(qū)域在各個(gè)波長點(diǎn)處的吸光度值，即可以提取樣本各點(diǎn)處的光譜信息。
圖像信息能夠反映目標(biāo)樣本的外部特征屬性如形狀、大小、顏色、紋理等，而光譜信息則能反映目標(biāo)樣本的內(nèi)部特征屬性如化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)特性等。因此，高光譜成像技術(shù)能同時(shí)檢測(cè)目標(biāo)樣本的物理和化學(xué)信息并通過圖像處理算法實(shí)現(xiàn)其含量的分布可視化?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，高光譜成像技術(shù)在豬肉品質(zhì)評(píng)價(jià)和安全性檢測(cè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
高光譜成像技術(shù)可以獲取多個(gè)光譜圖像信息，光譜圖像是具有多個(gè)離散波長下的圖像組成的三維數(shù)據(jù)塊，可以對(duì)樣本成分組成、分布狀態(tài)、表面紋理進(jìn)行觀測(cè)分析。相對(duì)于單一波長的成像系統(tǒng)，高光譜成像系統(tǒng)能夠獲得更為全面的樣本信息。因此，高光譜成像技術(shù)在地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生命狀態(tài)觀測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)比傳統(tǒng)檢測(cè)豬肉品質(zhì)的方法，高光譜成像是一種快速、不耗費(fèi)化學(xué)試劑環(huán)境友好型的、對(duì)樣本沒有損壞的新興技術(shù)。與近紅外光譜技術(shù)和計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)相比，它集合了傳統(tǒng)的光譜與圖像，可以同時(shí)獲取樣本的光譜信息和空間信息，更能整體全面反映樣本。與傳統(tǒng)高光譜技術(shù)相比，高光譜技術(shù)具有較簡單的數(shù)據(jù)且成本價(jià)格低，更適合用于食品品質(zhì)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。正是這些優(yōu)點(diǎn)使得高光譜成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用在食品安全特別是肉和肉制品的質(zhì)量與安全領(lǐng)域。
