一種基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)k值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水產(chǎn)品品質(zhì)安全檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多光譜成像在線測(cè)定魚 肉新鮮度指標(biāo)K值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 魚類是我國(guó)最為豐富的水產(chǎn)資源，是促進(jìn)我國(guó)漁業(yè)發(fā)展的重要來源。隨著養(yǎng)殖技 術(shù)的不斷創(chuàng)新，魚類產(chǎn)量也持續(xù)增加，由于魚肉味道鮮美，富含動(dòng)物蛋白及特殊不飽和脂肪 酸，深受廣大消費(fèi)者青睞。然而，隨之而來的魚肉品質(zhì)安全問題也不斷出現(xiàn)。隨著人們生活 水平的不斷提高，對(duì)魚肉安全的要求越來越嚴(yán)格。
[0003] 新鮮度是魚肉安全評(píng)價(jià)的重要衡量指標(biāo)。影響魚肉新鮮度的因素很多，主要涉及 到儲(chǔ)藏溫度、微生物污染、加工方法以及自身的物理化學(xué)及生物化學(xué)變化。目前，測(cè)定和評(píng) 價(jià)魚肉新鮮度的方法大致分為：感官評(píng)價(jià)法、物理特性測(cè)量、化學(xué)分析法等。其中，K值的測(cè) 定是當(dāng)前學(xué)者們廣泛用來反映魚肉新鮮度的一個(gè)重要指標(biāo)。在魚類屠宰后，其體內(nèi)會(huì)發(fā)生 復(fù)雜的生物化學(xué)變化，會(huì)引起三磷酸腺苷（ATP)的降解。ATP降解過程產(chǎn)生一系列的降解產(chǎn) 物：二磷酸腺苷（ADP)、一磷酸腺苷（AMP)、肌苷酸（MP)、次黃嘌呤核苷（HxR)和次黃嘌呤 (Hx)。根據(jù)幾種代謝物的濃度，K值被定義：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，其特征在于，包括以下 步驟： (1) 制備魚肉樣本并冷藏，獲取不同冷藏天數(shù)的魚肉樣本； (2) 利用高效液相色譜法測(cè)定魚肉樣本在冷藏過程中ATP降解產(chǎn)物濃度，按照公式計(jì) 算K值； (3) 利用可見近紅外多光譜成像系統(tǒng)對(duì)不同冷藏天數(shù)的魚肉樣本進(jìn)行掃描，獲取魚肉 樣本的多光譜圖像； (4) 對(duì)魚肉樣本的多光譜圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取中心波長(zhǎng)處對(duì)應(yīng)的平均反射光譜值； 所述中心波長(zhǎng)為 425nm、560nm、660nm、795nm 和 960nm ; (5) 結(jié)合步驟⑵得到K值和步驟⑷得到的中心波長(zhǎng)處對(duì)應(yīng)的平均反射光譜值，利用 最小二乘支持向量機(jī)建立魚肉新鮮度指標(biāo)K值的預(yù)測(cè)模型； (6) 利用步驟（5)得到的預(yù)測(cè)模型測(cè)定待測(cè)魚肉樣品的K值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，其特 征在于，步驟（4)所述預(yù)測(cè)模型，模型方程具體為： YkC Q_t_&X425nm^~t)X5g〇rml^~CXggQ rml't'dX^g5rml^~6XggQrml ； 其中，YK為新鮮度指標(biāo) K 值；X 425mi、X56(lmi、X66(lmi、X96(lnm分別為波長(zhǎng)為 425nm、560nm、660nm、 960nm對(duì)應(yīng)的平均反射光譜值；Q、a、b、c、d、e均為常數(shù)； 當(dāng) K 值彡 20%時(shí)，C0= -210. 11，a = 26. 35, b = 48. 19, c = 44. 28, d = 189. 05, e = 231. 44 ； 當(dāng) 20%<K值彡 60%時(shí)，CQ= -105. 88，a = 36. 76，b = 42. 78，c = 24. 55，d = 178. 61， e = 227. 84 ； 當(dāng) K 值> 60%時(shí)，C0= -208. 47, a = 29. 83, b = 50. 134, c = 45. 27, d = 185. 03, e =233. 49。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，其 特征在于，步驟（4)所述預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)均方根誤差RMSEP < 0.025,預(yù)測(cè)決定系數(shù)R2> 0. 925〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，其特 征在于，步驟（4)所述對(duì)魚肉樣本的多光譜圖像進(jìn)行預(yù)處理，具體為： 對(duì)魚肉樣本的多光譜圖像進(jìn)行大小校正、掩膜、去噪處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，其特 征在于，步驟（3)所述可見近紅外多光譜成像系統(tǒng)的波長(zhǎng)范圍為400~lOOOnm，掃描速度為 35~45mm/s，曝光時(shí)間為1~2ms。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多光譜成像在線測(cè)定魚肉新鮮度指標(biāo)K值的方法，首先利用傳統(tǒng)的高效液相色譜法測(cè)定冷藏不同天數(shù)的魚肉樣本的新鮮度指標(biāo)K值，然后利用可見近紅外多光譜成像系統(tǒng)掃描相應(yīng)的魚肉樣本，得到相應(yīng)的多光譜圖像，并對(duì)多光譜圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取中心波長(zhǎng)為425nm、560nm、660nm、795nm和960nm處的平均反射光譜值，基于所獲取的K值和平均光譜值，利用最小二乘支持向量機(jī)建立預(yù)測(cè)模型，并對(duì)待測(cè)魚肉樣品進(jìn)行預(yù)測(cè)。本發(fā)明采用多光譜成像技術(shù)評(píng)價(jià)魚肉新鮮度，提高了預(yù)測(cè)精度，降低了傳統(tǒng)方法所需時(shí)間，可以有效實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)損、非接觸在線檢測(cè)的目的。
【IPC分類】G01N30-02, G01N21-31
【公開號(hào)】CN104655761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510091985
【發(fā)明人】孫大文, 成軍虎, 曾新安, 韓忠, 陳瑜楠
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月28日