第35卷，第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
三维漫射光谱法检测猪肉嫩度的初步研究张志勇1，左月明1*，陈晋明1，李刚，陈晨1，杨威
1.山西农业大学工学院，山西太谷030801
2.天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室，天津300072
Vol.35,No. 6 -pp1660-1663
June,2015
摘要猪肉是光的强散射物质，嫩度是评价猪肉品质优劣的重要标准之一，提出一种基于三维漫射光谱法的猪肉嫩度检测方式。将猪肉样本更多的散射信息引入光谱分析中。利用实验室搭建的数据采集系统，通过采集距光源人射点不同距离处的样本漫反射光信号构建了64个猪肉样本的三维漫射光谱。经过小波消噪处理后，利用多维偏最小二乘法（NPLS)建立了三维漫射光谱与猪肉嫩度之间的分析模型，模型的校正决定系数R是0.8831，校正标准差RMSEC是3.6850N，预测决定系数Rm是0.8747，预测标准差RMSEP 是3.9756N。实验结果表明，与常规的漫反射光谱法相比，三维漫射光谱法所建立的猪肉嫩度NPLS模型具
有更高的校正精度和预测稳健性，有望为猪肉嫩度及其他品质的快速检测提供一种新的途径，关键词三维漫射光谱；猪肉嫩度；多维偏最小二乘：检测
中图分类号：0657.3文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2015 )06-1660-04
谱法大都采用常规漫反射的方式，主要利用猪肉对光的吸收信息来测量猪肉嫩度，忽略了猪肉对光的强散射特性。基于此，提出利用三维漫射光谱法检测猪肉嫩度，即通过采集光
中国是一个猪肉消费大国，猪肉历来是我国消费者肉食品的主要来源之一。猪肉嫩度值的大小在很大程度上影响了消费者的购买意愿口。依据中华人民共和国农业行业标准 NY/T1180-2006，目前猪肉嫩度的检测主要采用剪切力测定法，该方法客观准确，但存在样品前处理复杂、费时、有损等诸多不足。因此，研究快速、无损检测猪肉嫩度的方法，一直是国内外肉品品质检测领域的热点间题之一。
近年来，近红外光谱技术因其具有快速、无创、效率高
等优点，被越来越多的应用于肉品嫩度的检测研究中。Park 在1100～2498nm的光谱范围内，研究了牛肉嫩度与近红外反射光谱之间的相关性，相关系数达0.672]。赵杰文等建立了相关系数为0.806的牛肉嫩度近红外光谱分析模型。 Cai等利用近红外光谱技术对猪肉嫩度进行了研究，建立了相关系数为0.7533的嫩度检测模型3]。猪肉嫩度主要由其所含的肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白决定，Xia等的研究指出这些组织结构与光的散射密切相关。猪肉组织对光的散射大于吸收作用，由于散射作用，可以在光源入射点同一表面的不同距离处采集到与猪肉组织相互作用后的出射光，该出射光包含了与猪肉组织相关的丰富信息。现有的近红外光
收稿日期：2014-04-10，修订日期：2014-08-12
源人射点不同距离处的出射光来构建猪肉样本的三维漫射光谱，并利用多维偏最小二乘法（NPLS)建立嫩度分析模型，该方法通过增加光源在不同位置处的出射光信号引人了猪肉样本更多的散射信息，增加了光谱信号所携带的样本信息量，提高了光谱分析模型的准确性和稳定性。
1实验部分 1.1材料
实验所用64个猪肉样本为购于天津家乐福、物美等几个超市冷鲜肉专柜的猪里脊肉，切成长、宽、高尺寸分别为 7，4和3cm的肉块，用保鲜袋包装后置于0℃冰箱中存放在7天时间内完成猪肉样品三维漫射光谱的采集和嫩度的测
定工作，平均每天测10个样本。 1.2仪器
图1所示为本实验所用三维漫射光谱采集系统示意图，系统主要包括光源、电控平移台及光谱采集仪。光源选用的是丹麦NKT公司生产的波长范围为500～2400nm的Su perKCompact超连续谱激光光源；电控平移台选用的是北京
基金项目：国家自然科学基金项目(30973964)和高等学校博士学科点专项科研基金项目(20121403110002)资助作者简介：张志男，1979年生，山西农业大学工学院副教授
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*通讯联系人e-mail：zyueming88@aliyun.com