第30卷，第7期 2010年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30,No. 7,pp1815-1819
July，2010
基于高光谱散射特征的牛肉品质参数的预测研究
伟，高晓东，黄慧
吴建虎，彭彦昆”，陈菁菁，王
100083
中国农业大学工学院，北京
摘要研究利用光谱散射特性预测牛肉的pH值、激度和颜色。使用高光谱成像系统，获取4001100 nm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400～1100nm 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慈函数参数。使用逐步问归方法，选择优化波长及其相应的拟合参数，建立多元线性间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。对激度的预测相关系数达到0.86，预测标准差为11.7N，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；对额色参数L'，α，6'的预测相 0688006060 特征可以较好的预测牛肉的品质参数。
关键词牛肉品质；高光谱散射图像；洛伦兹分布函数；多元线性回归
中图分类号：S123 引言
文献标识码：A
DOl: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)07-1815-05
瘤检测[10]、水果内部品质、表面污染和瘀伤检测11.2]、蔬菜的成熟度和内部品质检测，以及应用于肉的内部品质的检测(14-18)
牛肉鲜微味美、营养丰富，是人们喜欢的食物，改革开放以来，随着经济的发展，人民生活水平的提高和消费观念的改变，牛肉的需求量遂年增加，2005年，我国牛肉总产量达722.5万吨，占世界牛肉总产量的11.25%，成为世界第三大牛肉生产国。在国际市场上，我国生产的牛肉具有康价优势，是传统的出口创汇产品。但是由于我国肉食品安全测试手段不健全，我国牛肉仍主要是未分级分类、质量优混杂的低质食品。影响我国牛肉市场竞争力的最关键因素是牛肉的质量，缺乏系统的分级标准和技术是根本原因之[
发展快速、无损在线检测技术是生产优质安全牛肉的需要。在无损检测技术中，光谱技术被认为是最有潜力应用于在线检测的技术。NIR技术已经应用于牛肉品质参数，尤其
是缴度的预测研究
。然而从相关的研究结果来看，用近
红外测量牛肉品质结果有较大的差异，目前并不能真正的应用于牛肉品质在线检测。高光谱成像技术作为一项新兴的检测技术，结合检测样品的光谱信息和空间信息，可以获得农产品较为全面的信息。因此高光谱技术应用于农备产品、食品的品质与安全性检测中具有较大的检测优势和检测精度[8]。高光谱成像技术已经应用于鸡表面类便污染，皮肤肿
收稿日期：2009-11-11，修订日期：2010-02-16
Peng和Lul192]使用高光谱散射图像较好的预测了水果的硬度；Xia等(研究了不同的牛肉的在近红外光谱范围的散射特性，发现牛肉的嫩度值与光谱的散射有较高的相关性(R"=0.59)。表明利用光谱散射特性可以预测牛肉的嫩度， Cluff等[2]使用高光谱激射特性预测牛肉的嫩度，预测相关系数最高为0.76。但是基于高光谱散射技术的牛肉多品质参数的同时检测，目前还未见相关的研究报道，
本研究的目标是：（1)使用高光谱散射成像系统采集率2天的新鲜牛肉样本表面的散射图像；（2)提取样本散射特征，使用逐步回归方法选择待征变量，建立多元线性回归模型预测牛肉宰后2天的pH值和成熟7天牛肉的嫩度和 CIE(1976)颜色参数（L'（亮度）、α'（绿-红色）、6*（黄-蓝色))。
材料与方法
1.1
高光谱散射成像系统
本研究使用Peng()开发的高光谱试验系统采集样本的
基金项目：国家自然科学基金项目（30771244)，北京市自然科学基金项目（6082016和国家（863计划）高技术研究发展计划项目
(2008AA10Z210)资助
作者简介：吴建虎，1978年生，中国农业大学工学院博士研究生
*通讯联系人
万方数据
e-mail; ypeng@cau.edu.cn
e-mail: wjhu180509@sina.com