基于光谱分析的生鲜食品新鲜度评价研究

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中文摘要：生鲜食品的安全和品质问题一直以来都是人民群众迫切关心的问题，而新鲜度是生鲜食品安全和品质问题的核心。因此迫切需要开展生鲜食品新鲜度评价方法的研究。选取了生鲜食品中销量最高的猪肉、菠菜、娃娃菜、油麦菜为研究对象，分别存放在常温20℃、冷藏-4℃和冷冻-18℃(猪肉)条件下，通过ASD光谱仪采集样品的光谱信息、手机照片和蔬菜的水分含量，并结合感官评定方法对样品在存放期间的新鲜度进行评价，最后构建手机颜色光谱，建立手机颜色光谱新鲜度识别模型，为今后快速检测生鲜食品的新鲜度提供有力的科学依据。猪肉中含有肌红蛋白质，由于在存放过程中直接或间接与空气中氧气接触，逐渐被氧化导致其含量不断减少，猪肉由新鲜逐渐变质，而肌红蛋白质的含量又决定了猪肉颜色的变化。因此在肌红蛋白吸收带760nm波段构建了猪肉新鲜度光谱指数(FI)。结合猪肉新鲜度感官评定结果，对猪肉样品进行了新鲜度综合评价。分析得出，随着样品放置时间的增加，不同存放条件下猪肉FI指数均呈下降趋势。当FI≥0.5时，猪肉新鲜等级为新鲜；当0.3≤FI＜0.5时，猪肉新鲜等级为次新鲜；当FI＜0.3时，猪肉新鲜等级为变质。水分含量是蔬菜新鲜程度的重要因素。基于偏最小二乘法(PLS)对蔬菜光谱与相对含水率(RMC)进行相关性分析。结果表明，蔬菜RMC值与光谱反射率在水分敏感波段具有很高的相关性，相关系数绝对值均在0.85以上。结合蔬菜感官评定结果，对蔬菜样品进行了新鲜度综合评价。分析得出，当RMC≥65%时，菠菜新鲜等级为新鲜；当65%＞RMC≥40%时，菠菜新鲜等级为次新鲜；当RMC＜40%时，菠菜新鲜等级为腐败。当RMC≥80%时，娃娃菜新鲜等级为新鲜；当80%＞RMC≥60%时，娃娃菜新鲜等级为次新鲜；当RMC＜60%时，娃娃菜新鲜等级为腐败。当RMC≥70%时，油麦菜新鲜等级为新鲜；当70%＞RMC≥45%时，油麦菜新鲜等级为次新鲜；当RMC＜45%时，油麦菜新鲜等级为腐败。通过颜色量化模型方法得到手机照片RGB量化值，分别与FI指数和RMC值建立关系找出最佳颜色通道。同时，基于样品的ASD光谱数据与手机照片、灰度板的RGB量化值，构建了手机的颜色光谱模型，得出颜色光谱实测值和模型拟合值。将样品最佳颜色通道的实测值和拟合值，分别与FI指数和RMC值进行线性拟合分析，构建手机颜色光谱新鲜度识别模型。结果显示，最佳颜色通道的实测值和拟合值均与FI指数、RMC值满足预期的函数关系，相关系数均在0.8以上。

作者：

郑煜

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关键词：

光谱分析生鲜食品颜色光谱感官评定新鲜度评价

授予学位：

硕士

学科专业：

地图制图学与地理信息工程

导师：

陈圣波

学位年度：

2021

学位授予单位：

吉林大学

语种：

中文

中图分类号：