高光譜成像技術在食品無損檢測中的應用
發布時間:2023-04-21
瀏覽次數:679
?隨著社會發展,人們生活水平提高,食品品質越來越受到重視。傳統食品品質檢測分析技術昂貴、耗時并且對研究對象具有破壞性。因此運用一個客觀的非破壞性技術評估肉類質量顯然是很必要的。本文介紹了高光譜成像技術在食品無損檢測中的應用。
隨著社會發展,人們生活水平提高,食品品質越來越受到重視。傳統食品品質檢測分析技術昂貴、耗時并且對研究對象具有破壞性。因此運用一個客觀的非破壞性技術評估肉類質量顯然是很必要的。本文介紹了高光譜成像技術在食品無損檢測中的應用。
高光譜成像技術的優勢:
隨著社會發展,人們生活水平提高,食品品質越來越受到重視。傳統食品品質檢測分析技術昂貴、耗時并且對研究對象具有破壞性,因此尋找高效無損檢測技術迫在眉睫。
近年來,一種新的先進的非破壞性技術:高光譜成像技術作為一種非侵入性、非接觸式、非傳統技術,高光譜成像技術提供了研究對象的空間信息和光譜信息。該技術基本特點是光譜分辨率高;光譜響應范圍廣、波段多而窄;“譜像合一”以及數據量大,信息豐富;數據描述模型多,分析靈活。這些特點決定了高光譜圖像技術在食品內、外部品質檢測的獨特優勢。由于圖像數據能反映產品的外部特征,而光譜數據又可以對物體內部物理結構及化學成分進行分析,可以說高光譜成像技術是圖像技術與光譜技術的完美結合。高光譜成像技術形成的數據可以用“三維數據塊”來形象地描述,比傳統機器視覺或光譜技術更可靠。
高光譜成像技術在食品無損檢測中的應用:
高光譜檢測技術獲取圖像光譜范圍通常在可見-近紅外(400~1000nm)和近紅外(1000~1700nm)的光譜區域。迄今為止,高光譜成像技術在食品的各個方面已有廣泛應用,如測定食品水分含量、新鮮度、生物污染等。
1.在食品水分檢測中的應用
肉類中含有豐富多樣的營養物質,因此肉類的品質保證對消費者來說是很重要的。值得注意的是,肉類的水分含量和 pH 己受到人們極大關注。傳統方法對其水分和pH測定具有破壞性,而且耗時又低效。
水分含量是衡量肉質品的重要指標,研究人員等利用近紅外高光譜成像技術定量測定了干腌火腿片水分和氯化鈉含量,預測結果
顯示水分和氯化鈉的標準誤差分別為:0.59%和0.13g/100g。
2.在食品新鮮度檢測中的應用
目前用感官評定評估肉類新鮮度仍然被廣泛應用,這些方法不客觀且具有破壞性,因此運用一個客觀的非破壞性技術評估肉類質量顯然是很必要的。
外觀是水果蔬菜一個非常重要的感官品質,它不僅影響其市場價值、消費者的偏好和選擇,也在一定程度上反映水果蔬菜內部質量。研究人員綜合分析了高光譜成像可用于評估農業作物(玉米、小麥、黑麥、小扁豆、大豆、油菜)質量和園藝(蘋果、土豆和黃瓜、柑橘、桃、草莓和櫻桃)作物。
3.在食品生物污染檢測中的應用
肉類產品冷庫溫度波動常會導致細菌生長,從而影響肉類質量,因此對其進行生物檢測是有必要的。
影響玉米質量的主要真菌一黃曲霉毒素。黃曲霉毒素B1(Aflatoxin)被認為是環境致癌物質。因此,早期檢測玉米籽粒中有毒真菌以防止儲存過程中交叉感染,是非常有必要的。研究人員利用近紅外高光譜成像檢測玉米籽粒的黃曲霉毒素B1。經過像素校準、減少噪音后提取感興趣區域(ROIs)光譜圖像。利用主成分分析(PCA),提高信噪比(SNR),減小維度提取光譜數據有價值信息。得到在波長1729nm和2344nm標識表明其為AFB1,檢測精度達到92.30%。
相關產品
-
什么是高光譜,高光譜前景,高光譜科研實驗室應用
高光譜技術,又稱高光譜成像技術(Hyperspectral Imaging, HSI),是一種結合了傳統計算機視覺與光譜分析技術的創新方法。它能夠在特定光譜范圍..
-
光譜儀的應用
光譜儀作為一種強大的分析工具,通過捕捉和分析物質與光相互作用產生的光譜信息,為科學研究、工業生產、環境監測和天文學等多個領域提供了重要的技術支持。本文將詳細介紹..
-
與光譜相關的化學分析儀器及其原理、優缺點
?光譜儀作為化學分析中的得力助手,通過捕捉物質與光相互作用的微妙信號,揭示了物質的內在化學信息。本文將詳細介紹五種常見的光譜分析儀器——分光光度計、原子吸收光譜..
-
光譜儀的發展歷程
光譜儀,這一基于光譜學原理的精密儀器,自其誕生以來,便成為了連接光與物質世界的橋梁。它能夠將光線分解成各個波長的光,并通過探測器檢測記錄下來,為我們揭示光源或物..