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相似文献
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1.
牛肉化学成分的近红外光谱检测方法的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
通过对整块牛肉和肉馅样品进行扫谱,测定其脂肪、蛋白和水分含量,采用国产 SupNIR-1000 近红外光谱仪,运用人工神经网络(ANN)分别建立肉馅和整块牛肉的脂肪、蛋白和水分的模型.肉馅样品的脂肪模型校正相关系数为0.971、预测相关系数为0.972;蛋白的校正相关系数为0.952、预测相关系数为0.949;水分的校...  相似文献   

2.
基于高光谱散射特征的牛肉品质参数的预测研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
研究利用光谱散射特性预测牛肉的pH值、嫩度和颜色。使用高光谱成像系统,获取400~1 100nm波长范围内新鲜牛肉表面的高光谱散射图像,预测牛肉的品质参数。提取高光谱图像在400~1 100 nm波长范围内的散射特征,利用洛伦兹分布函数,拟合各个波长处的散射曲线,获取不同波长散射曲线的洛伦兹函数参数。使用逐步回归方法,选择优化波长及其相应的拟合参数,建立多元线性回归模型预测牛肉的品质参数,使用全交叉验证方法评价模型性能。对嫩度的预测相关系数达到0.86,预测标准差为11.7 N,分级准确率达到91%;pH值的预测相关系数为0.86,预测标准差为0.07;对颜色参数L*,a*,b*的预测相关系数分别达到0.92,0.90和0.88,预测标准差分别为0.90,1.34和0.41。研究结果表明,利用光谱散射特征可以较好的预测牛肉的品质参数。  相似文献   

3.
红木的近红外光谱分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
红木珍贵、种类多,大多数人对红木种类及真伪难以或无法鉴别。利用近红外光谱技术对国家标准中八类红木的近红外光谱进行分析,研究结果表明:(1)近红外光谱与红木色度学参数(L*,a*和b*)之间存在非常高的相关性,预测值与实测红木L*,a*和b*值的相关性分别达到0.988,0.991和0.993;(2)利用化学计量学中的主成分分析(PCA)方法可以将八类红木清楚地区分成八个相应的类别,利用三个主成份信息绘制的三维PCA得分图比二维图更能直观地展现八类红木的区别。研究结果说明应用近红外光谱技术识别红木类别具有可行性,这为开发红木的鉴定或识别提供新的方法和研究思路。  相似文献   

4.
建立了牛肉基于TVB-N、菌落总数、pH值和肉色参数L*多个指标的储存期预测模型,利用可见近红外光谱(Vis/NIR)技术结合区间偏最小二乘(iPLS)和遗传算法(GA)建立了各个指标的PLS预测模型,实现了多指标综合无损快速预测4℃下牛肉的储存期。用iPLS和iPLS-GA提取有效波长变量建立PLS预测模型,以预测相关系数和预测标准差作为模型评价标准,结果表明用iPLS-GA选择变量建立的各个指标的PLS预测模型均优于全波段和iPLS组合的PLS模型。由多个指标的预测值和储存期的预测模型,对校正集和预测集样品储存期进行预测,其预测相关系数和标准差分别是0.903,0.897和1.88,2.24。说明利用光谱技术结合得出的储存期预测模型可以实现多指标综合预测牛肉储存期,为无损快速检测牛肉储存期或货架期提供了一种新方法。  相似文献   

5.
近红外光谱用于杉木木材强度分等的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用近红外光谱技术对木材强度分等进行了研究.选择 1000~1400 nm波段,结合偏最小二乘法,在木材强度和近红外光谱数据间建立了校正模型,校正模型的相关系数(r)为0.89,校正标准误差(SEC)为6.30 MPa.利用校正模型对35个未知样品的强度进行预测,根据近红外预测值和实测值分别对木材样品进行分等,A级预测...  相似文献   

6.
在双波段可见/近红外光谱系统(350~1 100和1 000~2 500nm)中,由于两台仪器性能有所不同,导致在波段重叠区域对同一样品测得的反射率不同,出现数据交叉现象。针对此问题,提出一种波段连接数据融合的方法,以期对两个波段的光谱进行更好的应用。首先采集60个生鲜猪肉样品表面的反射光谱信息,利用Savitzky-Golay(S-G)平滑和标准正态变量变换进行预处理,然后利用单一波段和双波段光谱数据与猪肉品质参数(颜色参数L*,a*,b*,pH和蒸煮损失率)理化值建立偏最小二乘预测模型,并分析比较。利用提出的波段融合方法对两个波段重叠区域出现的交叉进行处理,处理后的双波段光谱融合数据对参数L*,a*,b*,pH以及蒸煮损失率建模,验证集的相关系数分别为0.948 8,0.920 0,0.950 5,0.930 1和0.903 5,模型效果与未融合前相当甚至更优。采用无信息变量消除法方法进行特征变量筛选,利用优选后的特征变量建立了更为简化的模型。实验结果表明,所提出的波段融合方法能够对两个波段光谱数据实现较好的融合,利用融合后的光谱数据有利于建立更简化、性能更佳的预测模型。  相似文献   

7.
提出了利用可见/近红外高光谱成像技术检测高温障碍胁迫下番茄叶片色差的方法。首先采集380~1 023nm波段范围内60个高温障碍胁迫和60个健康番茄叶片的高光谱图像,同时获取全部叶片的色差值(L*,a*和b*),然后提取所有样本的高光谱图像中感兴趣区域(region of interest,ROI)的光谱反射率值。基于不同预处理方法建立偏最小二乘(partial least squares,PLS)预测模型,再利用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取特征波长并建立SPA-PLS预测模型。最后分别基于全波段和特征波段建立偏最小二乘-判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)模型。结果显示,全波段中基于原始光谱信息建立的模型效果最好,3个色差值的预测集决定系数(determination coefficient,R2)分别是0.818,0.109和0.896;基于特征波长建立的模型预测集R2分别是0.591,0.244和0.673;所有模型预测集的总体识别率均大于77.50%。结果表明,可见/近红外高光谱成像技术检测番茄叶片色差值(L*和b*)和识别高温障碍样本是可行的。  相似文献   

8.
为了满足生鲜肉品质参数无损检测领域,对轻便式、低成本设备的开发需求,提出一种基于多光谱漫反射技术的生鲜肉品质检测方法。首先根据漫反射近似理论,结合牛肉样品散射系数、吸收系数及折射率等参数,在无线细垂直光束的蒙特卡洛仿真的基础上,对具有一定发散角度LED光源进行了初始化的校正,分别从光源照射位置概率分布、不同角度的照射概率分布、仰角、方向角的概率分布、不同角度光线入射样品时反射引起能量损失及对光子权重的影响,得到在LED光源发散角情况下,不同源探距下的漫反射率与检测深度,确定了光源与检测器之间的最佳距离为15 mm,然后根据此距离,搭建了多光谱漫反射检测平台,检测平台由8组中心波长为470,535,575,610,650,720,780和960 nm的LED光源组成,与所要检测的生鲜牛肉品质参数相对应。同时利用LED光源的发散角,确定了光源到样品表面的垂直距离与每个光源的安装位置,保证光源照射到样品的区域是均匀的。样品的漫射光强经由信号采集与放大电路的处理后传至上位机,并在上位机完成建模与分析。最后为验证该检测系统的性能,以生鲜牛肉新鲜度参数中的颜色(L*,a*,b*)与pH值为指标,利用60个样品进行了试验,分别得到8个光源下的原始光强值与校正后的反射率值,然后将牛肉样品按照3∶1比例分为校正集与预测集,针对原始光强值与反射率值,分别利用多元线性回归(multiple linear regression, MLR),偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)与偏最小二乘支持向量机回归(partial least-squares support vector machine, LS-SVM)三种方法,建立各个参数在原始光强与反射率数据两种情况下的预测模型,并得到最佳模型结果。结果表明,利用反射率数据建模结果均好于光强数据结果,其中参数L*,a*,b*的MLR建模结果优于PLSR与LS-SVR,其预测集相关系数分别为0.983 2,0.907 2及0.935 9,预测集误差分别为1.00,2.14及0.67。参数pH值的LS-SVR建模结果优于PLSR与MLR,其预测集相关系数为0.942 0,误差为0.19。最后利用未参与试验的20块牛肉样品对模型进行了验证,颜色L*,a*,b*及pH参数的预测值与实测值的相关系数均大于0.85,结果证明,利用多光谱漫反射技术以及所搭建的多光谱漫反射检测系统对生鲜牛肉品质参数检测是可行的,该方法能够为设计便携式或微型化生鲜牛肉品质的无损检测仪器提供参考与依据。  相似文献   

9.
近红外光谱定量检测腌腊肉制品品质的研究   总被引:7,自引:5,他引:7  
以中国传统腌腊肉为对象,研究用近红外光谱分析技术快速准确检测肉制品品质的可行性.腊肉是富含脂肪的肉制品,其酸价是目前国标中必须检测的品质指标,它可以反映腊肉在加工储藏过程中脂肪氧化酸败的情况,对腊肉的品质尤为重要.腊肉样品经过简单的粉碎后在BRUKER傅里叶变换近红外光谱仪上扫描,获得其近红外光谱参照国标法测定酸价和水分含量,采用附加散射校正光谱预处理方法,建立了腊肉酸价和水分含量的PLS回归模型.酸价模型预测集中样品的预测值与标准值的相关系数r2为0.98,预测标准差RMSECV为0.25;水分含量模型预测集中样品的预测值与标准值的r2为0.90,RMSECV为0.02.成对t检验统计结果表明近红外光谱分析技术可以用于腊肉制品品质的快速检测.  相似文献   

10.
利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外光谱(400~2 500nm)均可预测样品表面粗糙度,实测值与预测值相关系数可达0.92,其中利用样品横切面光谱所建的模型效果最好;(2)在分段光谱400~780nm,780~1 100nm,1 100~2 500nm,780~2 500nm,400~2 500nm范围内,所建模型表面粗糙度参数的实测值与预测值相关系数可达0.80以上,显著相关,其中400~2 500nm区域所建模型效果最好;(3)光谱预处理并不能提高模型预测效果,建议利用可见光-近红外光谱预测天然高分子材料表面粗糙度时采用原始光谱数据。  相似文献   

11.
高光谱图像包含了大量的光谱信息和图像信息,采用高光谱成像技术对牛肉品种进行识别。获取可见-近红外(400~1000 nm)光谱范围内的安格斯牛、利木赞牛、秦川牛、西门塔尔牛、荷斯坦奶牛五个品种共252个牛肉样本的高光谱图像。在ENVI软件中对高光谱图像进行阈值分割并构建掩膜图像,获取样本的感兴趣区域(ROI),并结合伪彩色图对牛肉样本的反射率指数进行可视化表达;采用Kennard-Stone(KS)法对样本集进行划分以提高模型的预测性能;对原始光谱采用卷积平滑(SG)、区域归一化(Area normalize)、基线校正(Baseline)、一阶导数(FD)、标准正态变量变换(SNV)及多元散射校正(MSC)等6种方法进行预处理;采用竞争性自适应重加权算法(CARS)提取特征波长。然后利用颜色矩对不同牛肉样本的颜色特征进行提取;对原始光谱图像进行主成分分析,结合灰度共生矩阵(GLCM)算法,提取主要纹理特征。最后结合偏最小二乘判别(PLS-DA)算法建立牛肉样本基于特征波长、颜色特征以及纹理特征的识别模型。KS法将牛肉样本划分为校正集190个,预测集62个;将未经预处理的光谱数据与经过6种不用预处理的光谱数据进行建模分析,结果发现经FD法处理后的光谱数据所建模型的识别率最高;结合CARS法对经FD法预处理后的光谱数据进行特征波长提取,共提取出22个波长;利用颜色矩和GLCM算法分别提取出每个牛肉样本的9个颜色特征、48个纹理特征。将特征波长数据与颜色、纹理特征信息进行融合建模,结果表明,基于特征光谱+纹理特征的模型识别效果最佳,其校正集与预测集识别率分别为98.42%和93.55%,均高于特征光谱数据模型识别率,说明融合纹理特征后使样本分类信息的表达更加全面;融合颜色特征后模型的校正集识别率均有所增加,但预测集识别率稍逊,颜色特征虽携带了部分有效信息,但这些信息与牛肉样本的相关性不大。因此,寻找与牛肉样本相关性更大的颜色特征是提高模型识别率的重要途径之一。该研究结果为牛肉品种的快速无损识别提供了一定的参考。  相似文献   

12.
基于FTIR指纹光谱的牛肉产地溯源技术研究   总被引:13,自引:0,他引:13  
在中国牛肉4个产区吉林省榆树市,贵州省安顺市、宁夏自治区同心县、河北省张北县屠宰场采集了58个肉牛牛肉样品,进行脱脂、干燥、粉碎.利用近红外光谱分析技术,对牛肉样品的近红外光谱进行主成分分析、聚类分析、判别分析,建立了判别牛肉产地来源的傅里叶变换红外光谱定性分析模型.分析结果显示4个产区的牛肉的平均近红外光谱存在有差异,牛肉样品的主成分空间分布也位于不同的区域.根据光谱距离,对样品进行聚类分析,初步判定了牛肉的产区,其中贵州的牛肉光谱比较复杂,与河北牛肉样品的光谱距离很近,存在一定交叉.利用来源于4个产区的18个独立样品对模型进行了验证,正确识别率为100%.说明应用近红外光谱分析技术可准确、快速、低廉地追溯牛肉的产地来源.  相似文献   

13.
In this study, a hyperspectral imaging system in the spectral region of 400–1000 nm was used for visualization and determination of intramuscular fat concentration in beef samples. Hyperspectral images were acquired for beef samples, and spectral information was then extracted from each single sample from the fat and non-fat regions. The intramuscular fat content was chemically extracted and quantified for the same samples. Chemometrics including analysis of variance (ANOVA) and spectral similarity measures involving spectral angle measure (SAM), and Euclidian distance measure (EDM) were then used to analyze the data. An ANOVA analysis indicates that the two selected spectral variables (e.g., 650.4–736.4 nm) are effective to generate ratio image for visualization of the intramuscular fat distribution in beef. The spectral similarity analysis methods, which is based on the quantifying the spectral similarities by using predetermined endmember spectrum vector, provided comparable results for characterization and detection of intramuscular fat in beef. In term of overall classification accuracy, spectral similarity measure methods outperformed the ratio image of selected bands based on the result of ANOVA analysis. The results demonstrate that proposed technique has a potential for fast and nondestructive determination of intramuscular fat in beef.  相似文献   

14.
The objective of this study was to develop near-infrared reflectance spectroscopy models for predicting the physical parameters of beef from commercial cuts. Four hundred and forty-two minced beef samples from various commercial cuts of two cattle breeds were used for the modeling process and randomly divided into two subsets: a calibration set and an independent prediction set (75 vs. 25%). Reflectance spectra (1000–1800?nm) were collected from both subsets of samples, and calibration models were built using partial least square regression on the calibration set of samples. Different mathematical pretreatments were tested and mean centering or multiplicative scatter correction combined with first-derivative preprocessing gave the best calibration models on all the beef physical traits. Based on the selected calibration equations, the coefficients of determination in calibration and prediction for Warner-Bratzler shear force, pH, color L*, and a* were higher than 0.60, which means models in the calibration were acceptable. However, the ratio performance deviation for all parameters was less than 2.0, indicating that the prediction abilities on independent validation set were not adequate for routine analysis. Further studies are required to establish more robust models for practical application of using near-infrared reflectance spectroscopy to predict physical traits of beef.  相似文献   

15.
ABSTRACT

The effect of high hydrostatic pressure (HHP) treatment (100–200?MPa, 10?min, 20°C) combined with sodium chloride and sodium phosphate on the physicochemical properties of beef gels was investigated. The water content, cooking losses, color, protein composition by SDS-PAGE analysis and texture parameters of beef gels were determined. The beef gels treated with high pressure at 150?MPa showed a synergistic effect in the increased water content and the decreased cooking losses compared with the unpressurized gels. The L*, a* and b* color values of beef gels were slightly decreased under HHP treatment at 100–200?MPa. In the SDS-PAGE analysis, the staining intensity of the α-actinin protein band was decreased in pressurized samples. The cohesiveness, adhesiveness, gel strength and modulus of elasticity were improved after HHP treatment. Application of high pressure treatment (150–200?MPa) before heat treatment would be beneficial for the manufacturing of low salt and/or low phosphate meat products for a healthy diet.  相似文献   

16.
ATR-FTIR分析冻结—解冻后的牛肉蛋白二级结构变化   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究了牛肉蛋白质二级结构稳定性在-18,-23及-38℃不同温度下的变化情况,明确了肉品工业中不同冷冻温度对肉品品质的作用机制。利用了傅里叶变换衰减全反射红外光谱(attenuated total reflectance Fourier transfer infrared spectroscopy,ATR-FTIR)技术、自动去卷积以及曲线拟合等计算方法,分析了-18,-23及-38℃三个温度下,牛肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)在冻结—解冻过程中的红外光谱图变化及蛋白质二级结构变性程度。ATR-FTIR结果显示,冻结—解冻过程中牛肉MP红外光谱图峰高、峰面积发生变化,且峰波数发生红移或者蓝移;冻结—解冻后牛肉MP红外光谱图中3 500~3 300cm-1波段的吸收峰强度减弱甚至消失,说明解冻后牛肉MP中的结合水中O—H基团与氨基酸CO基团形成的分子内和分子间氢键断裂;冻结会影响牛肉MP二级结构的稳定性,导致牛肉蛋白质二级结构发生变化,其中除了无规则卷曲比例上升以外,α-螺旋、β-折叠、β-转角含量均下降,造成有序结构向无序结构转变;解冻后,冻结温度为-38℃的处理组牛肉β-折叠增加量大于-23和-18℃处理组,-38℃冻结牛肉MP二级结构的稳定性最好,解冻后蛋白质复性也最好。即蛋白质冷冻变性程度随着冻结温度的降低而减轻,蛋白质二级结构特征保持也越好。该试验研究基于肉品工业生产实际,研究结果从微观层面揭示了冻结温度对牛肉蛋白质变性的影响规律及可能的机制,为冷冻肉冻藏保鲜工艺制定提供了参考。  相似文献   

17.
牛肉嫩度的近红外光谱法检测技术研究   总被引:25,自引:4,他引:21  
利用近红外光谱技术研究了牛肉嫩度的检测方法. 在波数为4 000~10 000 cm-1范围内测定牛肉样本近红外吸收光谱, 然后用沃-布剪切仪测得牛肉样本(背长肌)的最大剪切力值并进行主观嫩度等级评价. 把剪切力值小于6 kg的牛肉归为嫩牛肉, 等级值定为1;大于9 kg的牛肉归为老牛肉, 等级值定为3;介于6和9 kg之间的牛肉归为中等嫩度的牛肉, 等级值定为2. 研究结果表明, 老牛肉吸收的近红外光一般都要比嫩牛肉多, 表现为吸光度要大;用多元线性回归法对校正集建立模型, 得到相关系数r为0.806;用此模型对牛肉预测集19个样本进行预测, 分级正确率为84.21%. 该研究说明利用近红外技术对牛肉嫩度进行预测是可行的.  相似文献   

18.
为了解决传统冷鲜牛肉品质检测技术的操作繁琐、有不可逆破坏等问题,提出采用高光谱与多参数融合的冷鲜肉品质检测方法。以冷鲜牛肉品质作为研究对象,提取冷鲜牛肉感兴趣区域(ROI)光谱并测量冷鲜牛肉的质构参数:硬度、弹性、粘聚性、胶着度、咀嚼度、回复性。经参数精度比较,筛选出粘聚性、回复性作为建模参数。分别采用Kennard-Stone和SPXY算法对原始光谱数据进行划分,通过样本划分后所建模型的相关系数和相对标准偏差确定最优样本划分方法,最终采用SPXY(sample set partitioning based on oint X-Y distance)算法对样本进行划分得到35个训练集和7个测试集。在经过SPXY算法样本划分的基础上,分别采用一阶微分(D1st)、多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、二阶微分(D2st)对高光谱数据进行预处理,有效消除了光谱中的噪声,提高信噪比。使用连续投影法(SPA)提取光谱特征波长,有效减小了全波段建模包含的大量噪声信息的缺点,使模型精确度得到保障的同时提高了模型的运行速度。最后,分别采用偏最小二乘法(PLSR)和主成分回归法(PCR)构建冷鲜牛肉品质预测模型。以粘聚性为参数时,SNV-SPA-PLSR模型性能最优,模型预测相关系数为0.879 8;以回复性为参数时,D2st-SPA-PLSR模型精度最高,模型预测相关系数为0.880 6。实验结果表明,基于高光谱与多参数融合的冷鲜肉品质检测方法能够实现冷鲜牛肉品质快速检测。  相似文献   

19.
在不同温度(20~60℃)和压力(0.1~600 MPa)下处理20 min,对牛肌肉中蛋白酶活性的影响进行了研究.结果显示:室温下,随着处理压力的增加,酶的活力显著下降,而压力达400 MPa及以上时,酶的活力则没有明显变化,同时在pH值为3和7.5时酶的活性几乎完全丧失.200 MPa以下的压力处理使肌肉中游离氨基...  相似文献   

20.
利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态   总被引:2,自引:0,他引:2  
牛肉在运输过程中极易受到微生物的感染而变质,对牛肉变质的监测十分重要。我们利用长光程FTIR光谱检测牛肉变质时产生的挥发性物质。证明了牛肉在变质过程中产生的主要挥发性物质是氨气和二氧化碳。并定量分析牛肉变质产生的氨气和二氧化碳的变化规律,以判断牛肉的状态。采用主成分分析法(PCA)实现对挥发性物质的红外光谱分类,进而可以准确的区分新鲜和变质的牛肉。我们采用化学计量学方法软独立建模聚类分析法(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征波段内的光谱进行分类,两种方法具有很好的判断率。结果表明长光程FTIR结合化学计量学方法能够区分新鲜和变质的牛肉。  相似文献   

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