第36卷，第3期 2016年3月
谱学与光谱分析光
Spectroscopy and Spectral Analysis
羊肉挥发性盐基氯的高光谱图像快速检测研究
朱荣光1，姚雪东"，段宏伟"，马本学1，唐明翔
1.石河子大学机械电气工程学院，新器石河子832003 2.石河子大学食品学院，新器石河子832003
Vol.36,No.3pp806-810
March,2016
摘要挥发性盐基氮(TVB-N)通常被作为评价羊肉新鲜度的理化参考指标。为了揭示高光谱图像技术（HSI)快速检测羊肉新鲜度的可行性，采集了71个新鲜度具有代表性的羊肉样品的漫反射高光谱图像（400 ～1000nm)，并利用半微量定氮法测定了其挥发性盐基氮(TVB-N)的化学值。选择感兴愿区域(ROIs)提取样品的代表性光谱，采用含量梯度法划分校正集和预测集，比较不同的光谱预处理方法，比较逐步多元线性回归(SMLR)、偏最小二乘(PLSR)和主成分分析(PCR)建模方法，建立并验证了TVB-N的校正模型。结果表明，利用多元散射校正（MSC)、一阶导数、Savitzky-Golay(S-G)早滑及中心化处理结合的预处理方法， PLSR和PCR模型都可以实现对羊肉TVB-N的定量检测。对于建立的PLSR模型，采用的预处理方法为 MSC、15点2次SG平滑、1阶导数和中心化相结合的方法，选择的潜变量因子数为11，获得的校正集的相关系数(R)和校正均方根误差(RMSEC)分别为0.92和3.00mg·(100g)-1，预测集的相关系数(r)、预测均方根误差(RMSEP)和相对分析误差(RPD)分别为0.92，3.46mg·（100g)-1和2.35。研究表明，高光谱图像技术可用于准确快速地检测分析羊肉中新鲜度关键指标TVB-N的含量。该研究为采用高光谱图像技术
进一步分析羊肉新鲜度其他指标、改善TVB-N的建模效果及在实际生产中应用该技术提供了基础。关键词
1羊肉品质：挥发性盐基氮：高光谱图像；快速无损检测
中图分类号：TS251.7；O657.3
引言
文献标识码：A
羊肉味道鲜美，营养成分丰富，深受人们喜爱，而且是西北少数民族地区的主要肉类消费品。羊肉新鲜度是一项重要的安全品质指标，由于动物产品的货架期短及易变质的特点，薪鲜度也是消费者、企业与质检部门评价肉质的最常用的指标。根据我国鲜冻奇高肉的国家标准，肉品新鲜度的评价主要结合感官评定和理化分析进行(1-2)，感官评定基于额色、弹性、粘性、气味和蒸煮肉汤，具有很大的主观性。挥发性盐基氮(TVBN）是肉腐败过程的产物，通常被作为评价肉类新鲜度的理化参考值，当TVB-N含量分别满足如下条件时: TVB-N<15 mg(100 g)-1,15 25mg·（100g)~1，它会被判定为新鲜、次鲜和腐败肉[3-3]。然而，TVB-N的化学值常规测定方法复杂、费时，实验过程破坏样品的完整性。
因此研发快速、无损和安全的新鲜度检测方法和技术是现代肉类加工的必然需求。目前，研究人员对肉类产品开展收稿日期：2014-11-18，修订日期：2015-03-06
DOl:10.3964/j.issn.1000-0593(2016)03080605
了广泛的无损检测研究，主要包括机器视觉、近红外光谱(NIRS)、电子募和高光谱图像等[3-5]。其中，高光谱图像技术是近年来新兴的一门技术，而且它符合现代检测技术向多源信息融合的发展方向。目前它在肉品检测领域的应用主要有大理石纹、缴度、颜色、pH、持水力、滴水损失等[6-12)。近来也有一些利用HSI技术开展猪肉新鲜度的研究[3.12)，但对羊肉新鲜度的研究报道较少。因为猪肉与羊肉在成分与特性上差异巨大，有必要开展对羊肉新鲜度的快速检测研究。
为了揭示羊肉光学特性和新鲜度之间的内在关系，利用漫反射高光谱图像技术开展了对新鲜度评价关键指标TVB N的快速检测研究。通过比较不同的预处理方法和回归方法，建立了TVB-N的校正模型，并利用预测集对其进行评价，以期获得羊肉TVB-N的快速和无损的分析方法。
实验部分 1样品制备 1.1
试验羊肉样品取自新疆石河子农贸市场，主要来自20
基金项目：国家自然科学基金项目(31460418)和高等学校博士学科点专项科研基金项目（20136518120004)资助
作者简介：朱荣光，1982年生，石河子大学机电气工程学院副教授万方数据
e-mail; rgzh_jd@163.com