【高光譜成像】使用高光譜成像評估碎肉中的脂肪含量
發(fā)布時(shí)間：2024-09-18
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質(zhì)量控制在食品行業(yè)中至關(guān)重要。監(jiān)控食品的營養(yǎng)特性有助于提高品牌聲譽(yù)和利潤。
消費(fèi)者在購買肉類時(shí)會仔細(xì)監(jiān)測脂肪含量，而生產(chǎn)商必須準(zhǔn)確記錄脂肪含量。監(jiān)測脂肪含量也具有顯著的成本效益效應(yīng)。因此，需要新的自動(dòng)化技術(shù)來改善食品生產(chǎn)和加工。
芬蘭食品工業(yè)公司Atria為本研究提供了五份碎肉樣本。我們將五份原始樣本混合，從而獲得了五份額外的樣本，將十份樣本納入分析。為了了解樣本的精確脂肪含量，Specim 要求第三方實(shí)驗(yàn)室Seilab進(jìn)行測量。根據(jù) Gerber 方法，他們使用丁酸計(jì)進(jìn)行脂肪分析，并獲得了認(rèn)證（芬蘭 Sein?joki 的 Seilab；方法 NMKL 181，2005；見下表 1）。
表 1：本研究中的每個(gè)樣品的脂肪含量。樣品 3 和 4 用于驗(yàn)證目的。
我們用Specim FX17高光譜相機(jī)測量了樣品（圖 1）。高光譜成像是一種結(jié)合光譜和成像的非破壞性方法。Specim FX17收集所獲取圖像的每個(gè)像素的近紅外光譜（900 – 1700 nm）?？梢允褂孟嚓P(guān)處理算法將這些光譜轉(zhuǎn)換為脂肪含量。這里建立了一個(gè)回歸模型，并在八個(gè)樣品上進(jìn)行了校準(zhǔn)，并將其應(yīng)用于剩下的兩個(gè)樣品（表 1 中用 * 表示）。
圖 1：40×20 LabScanner 上的 Specim FX17（上）和肉類樣本（下）
回歸模型結(jié)果如表 1 和圖 2 所示。結(jié)果清楚地表明 Specim FX17 是精確測量碎肉中脂肪含量的合適工具。
圖 2：脂肪含量預(yù)測定量模型的回歸圖。紅點(diǎn)代表校準(zhǔn)樣本，綠點(diǎn)代表驗(yàn)證樣本。
除了測量脂肪含量外，高光譜成像還適合測量樣本中的脂肪面積分布（圖3）。
圖 3：肉類樣本（此為樣本 4）的脂肪分布示例。
Specim FX17 – 肉類質(zhì)量控制的完美工具
Specim FX17 高光譜相機(jī)集成到機(jī)器視覺系統(tǒng)中，為肉類行業(yè)提供脂肪含量的準(zhǔn)確信息。但這還不是全部。它還適用于檢測其他肉類特性，如水分和新鮮度。此外，Specim FX17 系統(tǒng)還擅長分揀木屑和塑料等污染物，確保肉類生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制。
高光譜成像在食品質(zhì)量控制中的一大優(yōu)勢是其非接觸式和非破壞性檢測方法。在食品生產(chǎn)中，保持衛(wèi)生對于確保產(chǎn)品的安全和質(zhì)量至關(guān)重要。高光譜成像允許在不進(jìn)行任何物理接觸的情況下檢查食品，這是一種衛(wèi)生的解決方案。
高光譜成像通過提供有關(guān)制造過程的實(shí)時(shí)信息，為肉類加工的決策和實(shí)時(shí)質(zhì)量控制提供依據(jù)，從而降低成本并快速適應(yīng)新法規(guī)。
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