[发明专利]一种基于近红外光谱的注水肉检测方法

说明书

技术领域

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱的注水肉检测方法。

背景技术

我国市场上注水肉的问题由来已久，长期以来消费者多以经验对肉类进行挑选，并没有权威的标准对注水肉和正常肉进行判断和区分。注水肉扰乱了市场秩序，由于水分被大量注入肉品之内，使得消费者陷入了重量欺诈的陷阱，在经济上蒙受了损失。另外，注水肉被注入的水分并未经过脏器代谢，与肉类所固有的水分根本不同，这种水分来源不明，存在着严重的卫生隐患，对消费者的身体健康造成了威胁。

总而言之，注水肉的问题究其实质是一种较为严重的食品安全问题。

目前市场上并没有普遍被认可的技术或标准用以区分注水肉，有关部门通常以感官判断为主要方式对注水肉进行查处。与注水肉检测相关的技术较为缺乏，总结起来，目前中国专利已公开的项目中注水肉的检测技术主要包括三个种类：试纸、电介质、核磁共振区别法。

试纸判别技术：多种化学成分被分区置于试纸的同一面，试纸与生鲜肉表面短时间接触之后，通过不同区域的变化对生鲜肉进行判定，通过此方法可分辨出生鲜肉中被添加入的成分，包括水分、淀粉、某些明胶等等。试纸技术具有多种用途，并非单一的针对水分，能够有效的检测水分，对注水肉的分辨正确率有待提升。

电介质的技术或电导技术，采用了极间电容的方法对生鲜肉导电性进行判断，能够感测得到水分的含量，但是该技术针对介质均匀的物质其检测准确度较高，肉类本身是复杂的有机体，针对肉类水分指标的检测，电介质相关的技术准确度和稳定性不够理想。

低场核磁共振技术，能够快速的、准确的分辨出生鲜肉之内可流动的水分，却在定量的分析上具有技术难关，换而言之，能够区分出水分的存在状态，却不能通过弛豫时间判断各种水分的状态之间是否比例正常，且一次判断时间长达12h以上。另外，此方法尽管理念先进，却装备庞大、成本过高，不利于便携式装备的开发及商用。

中国专利还公开了两种基于近红外的注水肉判别技术。一种以注水肌肉为原料肉作为参考注水肉，采用主成分分析的方法，对原料肉注水前后的光谱数据的主成分及相应的载荷进行分析和比对，从而以差异性界定目标样品是否注水。该方法充分的体现了光谱分析技术快速、无损的优点，准确度较高，但是该专利所研究的对象(注水肉)样本来源具有局限性，以市场为背景，较为普遍条件下随机的进行注水肉判别，其效果是否良好尚无定论。

另外一种是以数据融合为基础的技术系统，首先采用近红外光谱检测得到肉品的含水率，再测量得到pH值，又利用机器视觉获取到肉品的颜色信息，最后采用三方面的数据作为输入值，以支持向量机的分类预测模型计算结果作为注水肉的判断依据。该方法的缺点是需要较多的设备支持，检测便捷程度不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于近红外光谱的注水肉检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于近红外光谱的注水肉检测方法，包括以下步骤：

1)通过光谱仪对样品进行光谱采集，得到原始光谱；所述光谱仪波长范围为900-2500nm，光谱仪分辨率为6nm；

2)对样品进行总含水率CT测量和非结合水含水率CF测量，通过总含水率CT和非结合水含水率CF计算得到相对含水率C，作为回归分析预测模型的观测值；

3)首先采用数据滑动平均滤波法或一阶滞后滤波法对原始光谱进行平滑和滤波，然后多元散射校正法或变量标准化法对光谱进行预处理得到目标矩阵；

4)将上述目标矩阵分为两个数据集，校正集和预测集；对校正集采用多元线性回归、主成分分析或偏最小二乘回归方法建立回归分析预测模型，对预测集采用预测值与观测值的相关系数和标准差参数对回归分析预测模型进行评估；通过变换不同的相对含水率C和不同的建模方法进行多次验证，最终确定最佳的预处理方法及最佳的预测模型；

不同的相对含水率C的计算方法，其回归模型的回归精度有所差异，所以需要通过利用不同的相对含水率C选择最佳的预处理方法及最佳的预测模型。

5)采集待测样品的光谱信息并按步骤3)进行预处理，将预处理后的光谱数据代入到前述预测模型中，得到待测样品相对含水率的预测值，与相对含水率临界值相对比，对被待测样品是否为注水肉做出判断。

步骤1)中的样品数量不少于60个，优选60-80个。