[发明专利]一种基于超声成像技术的冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别方法

说明书

本发明属于肉制品质量检测技术领域，具体涉及一种基于超声成像技术的冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别方法。本发明对冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别方法具体为：准备牛肉样本并编号；运用超声成像技术对牛肉样本进行超声反射图像采集，并提取牛肉超声反射图像纹理特征值；利用主成分分析对数据进行降维处理；采用化学计量学方法建立进口冷鲜牛肉与解冻牛肉的快速鉴别模型；对未知待测牛肉样本进行超声反射图像采集，利用建立的鉴别模型对未知待测牛肉样本的类别进行鉴别。本发明的样品无需前处理，检测成本低，不会污染环境，操作简单，结果准确。对冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别时，当主成分数为5时，训练集和测试集识别均到达100%，可实现快速鉴别。

技术领域

本发明属于肉制品质量检测技术领域，具体涉及一种基于超声成像技术的冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别方法。

背景技术

牛肉是一种营养价值较高的肉品，具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇等特点，深受消费者欢迎。牛肉最主要的两种保藏方式是冷鲜保藏和冷冻保藏。冷冻保藏的牛肉在冷冻过程中由于冰晶生长，细胞和组织结构遭到机械挤压和破坏，大量蛋白质发生变性，肉的胶体性质被破坏；在解冻过程中，肉内汁液大量流失，造成肉品食用品质下降。而冷鲜牛肉从加工到销售始终处于冷链控制下，酶的活性和大多数微生物的生长繁殖被抑制，并且冷鲜牛肉经历了较为充分的成熟过程，肉的嫩度增加，肉质得到改善，滋味鲜美。冷鲜牛肉货架期远小于冷冻牛肉，价格也高于冷冻牛肉。有报道称，市面上部分“冷鲜牛肉”其实是冷冻牛肉解冻后伪装而成，消费者从感官上难以辨别。因此有必要对冷鲜与解冻牛肉进行有效的区分。

目前鉴别冷鲜肉和解冻肉的方法有酶法、DNA法、生物成像法和感官评价法等。酶法根据冻融后肉内细胞损坏导致酶量增加，通过测定酶活高低来区分冷鲜与解冻肉；此方法依赖冷冻对细胞器造成一定损伤从而释放其中成分。最常用的是HADH测定肉汁法，而HADH的释放需要肉在-12℃或者更低的温度下冻藏。有研究通过测定吸光度对比新鲜猪肉肉样与经冷冻解冻后的肉样的HADH酶活比值，判断样品是新鲜猪肉还是解冻猪肉；但其需要对样品进行繁琐的化学处理，有破坏性，且当测定结果为一定值时无法确定肉样为新鲜肉或是解冻肉，需要再次判断。

DNA法通过检测DNA的损伤情况鉴别冷鲜肉与解冻肉。该方法操作复杂，最新技术PCR易受到DNA断裂与链间交联的影响。生物成像法是利用显微镜和电子显微镜观察分析肉的微观结构，根据肉微观结构损伤情况对其是否经过冷冻做出判断。其中观察所需标本制作过程复杂耗时，且在某些冻融条件下无法观察到微观结构的明显损伤。感官评价法效率低且主观性强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，如：酶法需要繁琐的化学处理会破坏样本，且有局限性；DNA法操作复杂易受影响；生物成像法同样有局限性；感官评价法受检验人员训练素质限制且主观性强等，本发明提供了一种基于超声成像技术的冷鲜牛肉与解冻牛肉的鉴别方法。

具体的，本发明通过以下技术方案实现：

(1)准备牛肉样本并编号，具体为冷鲜牛肉与解冻牛肉样本；

(2)运用超声成像技术对步骤(1)中的牛肉样本进行超声反射图像采集，并提取牛肉

超声反射图像纹理特征值；

(3)利用主成分分析对步骤(2)中提取的图像纹理特征值数据进行降维处理；

(4)基于步骤(3)降维处理后的图像纹理特征值谱数据，采用化学计量学方法建立冷鲜牛肉与解冻牛肉的快速鉴别模型；

(5)对未知待测牛肉样本进行超声反射图像采集，利用步骤(4)建立的快速鉴别模型对未知待测牛肉样本的类别进行快速鉴别。

其中上述步骤(1)中，冷鲜牛肉样本是将牛肉在4℃冷藏处理下获取；解冻牛肉样本是将冷鲜牛肉在-18℃冷冻14天后在4℃解冻处理下获取；