[发明专利]一种猪肉中荧光假单胞菌生长预测的方法

权利要求书

1.一种猪肉中荧光假单胞菌生长预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、挑选大小形态一致、无脂肪、无筋膜、新鲜的冷鲜肉，用75％无水乙醇擦拭后，紫外灯照射30min，在无菌环境下分割成4cm×4cm×1cm的样品。然后在制备好的荧光假单胞菌菌悬液中浸泡15s后，取出沥干多余水分，置于直径90mm的培养皿并封口，分别置于在4、10、15、20、25℃温度下贮藏；

S2、对在不同温度下贮藏的猪肉样品，在适宜时间点进行高光谱图像采集，收集图像光谱信息；其中，高光谱系统装置是由性能电荷耦合器件相机，光谱分辨率为2.8nm的成像光谱仪，光源，运输平台和计算机组成；采集模式为反射模式，光源强度设定为45W，相机曝光时间设置为3.0ms；光源角度调整为45°对准样品，样品表面和光源之间的距离设置为30cm，样品与相机镜头的距离设置为28.5cm；移动平台的输送速度为7.23mm/s，保留400-1000nm波段的有效光谱信息；

S3、对收集到的图像光谱信息进行图像校正、感兴趣区域提取及其平均光谱提取，方法如下：1)图像校正需利用下述公式，对获得的图像进行校正获取校正后的图像；

其中，式(1)I_cal是校正后的高光谱图像，I_dark是全暗反射图像，I_white是全白反射图像；

2)感兴趣区域的提取，其特征在于，通过提取样品在688nm灰度图像，设定阈值为0.3进行分割，以获得感兴趣的区域，通过Matlab R2015b提取感兴趣区域的所有像素的平均光谱；

S4、按照标准方法，测定猪肉中荧光假单胞菌的菌落数含量；

S5、将步骤S3提取到的平均光谱与步骤S4中对应的菌落数进行关联，将平均光谱信息转换为预测菌落数、特征波段光谱值以及主成分1得分值，分别用来建立猪肉中荧光假单胞菌的生长模型，模型如下：

1)基于预测菌落数构建猪肉中荧光假单胞杆菌的生长模型

根据一步法分析Baranyi模型和平方根的模型估计得到a、T₀、h₀、Y_0,5℃、Y_0,10℃、Y_0,15℃、Y_0,20℃、Y_0,25℃、Y_max分别为0.01、-15.23℃、1.11、3.94log CFU/g、3.99log CFU/g、3.97logCFU/g、4.22log CFU/g、4.13log CFU/g、9.43log CFU/g，其中，模型的拟合优度R²为0.980，RMSE为0.319log CFU/g；

2)基于特征波段光谱值构建猪肉中荧光假单胞杆菌的生长模型

基于457nm，根据一步法分析Baranyi模型和平方根的模型估计得到a、T₀、h₀、Y_0,5℃、Y_0,10℃、Y_0,15℃、Y_0,20℃、Y_0,25℃、Y_max分别为0.01、-15.33℃、0.09、-0.38、-0.41、-0.40、-0.37、-0.40、-0.28；模型的拟合优度R²为0.905，RMSE为0.013；基于509nm，根据一步法分析Baranyi模型和平方根的模型估计得到a、T₀、h₀、Y_0,5℃、Y_0,10℃、Y_0,15℃、Y_0,20℃、Y_0,25℃、Y_max分别为0.01、-10.65℃、0.36、-0.44、-0.46、-0.43、-0.41、-0.45、-0.31，其中，模型的拟合优度R²为0.92，RMSE为0.014；

3)基于主成分1得分值构建猪肉中荧光假单胞杆菌的生长模型

基于主成分1得分值，根据一步法分析Baranyi模型和平方根的模型估计得到a、T₀、h₀、Y_0,5℃、Y_010℃、Y_0,15℃、Y_0,20℃、Y_0,25℃、Y_max分别为0.03、-11.30℃、0.005、-12.51、-17.59、-20.01、-19.04、-16.91、16.91，其中，模型拟合优度R²为0.935，RMSE为3.83。

2.根据权利要求1所述的一种猪肉中荧光假单胞菌生长预测的方法，其特征在于，步骤S5中是基于一步法直接分析以Baranyi模型和平方根模型分别作为一级模型和二级模型的关于猪肉中荧光假单胞菌的生长。在Matlab中通过Fitnlm程序进行非线性最小二乘优化算法搜索优化动力学参数，以获得最佳的动力学参数用来描述猪肉中荧光假单胞菌的生长。