调理肉作为一种方便、快捷、安全的食品,一直以来在我们的饮食文化中扮演着重要的角色,深受消费者的喜爱。伴随着社会生活节奏的加快和人们消费理念的转变,调理肉制品也发生了重大的转变,从传统的烟熏、腌制到炭烧、风味预制肉品,在这种快节奏转变的过程中,消费者也越来越关注所食用的预制肉制品的安全性。面对这样一种复杂的混合体系,仅仅依靠传统的理化检测固然可以得到精确度高、稳定性好的检测结果,但是整个检测周期较长,不太适合现代工业的发展需求。发展快速、无损的检测设备不仅能够保证产品的品质安全,而且也满足了工业化生产的需要,对调理肉制品产业的发展具有重要的意义。本研究前期利用高光谱成像技术对加热熟化过程中的调理牛肉制品进行品质参数的检测,通过光谱图像信息的分析,预测出了加热熟化过程中检测样品的水分、嫩度等理化指标,证明了高光谱成像技术可以用于调理牛肉制品的品质检测;在此基础上,通过对代表调理牛肉品质信息的特征波段的选择,设计出了针对调理牛肉品质检测的多光谱成像系统,并开发了与之匹配的软件系统,通过对该检测系统的试验,验证了该系统能够完成调理牛肉制品的水分、嫩度等主要理化指标的检测。为调理肉多光谱图像在线无损检测设备从实验室理论研究到工业实际生产中的应用,提供了一定的理论依据和技术参考。本研究的主要研究内容及结果如下:1.基于前期课题组通过高光谱成像技术预测了猪肉、牛肉两种调理肉的水分含量、嫩度、色差值等主要品质参数的研究,设计基于高光谱成像技术的调理肉多光谱图像在线检测系统,该系统主要由传输系统、图像采集系统、分选系统、计算机控制系统四部分构成。硬件平台中传输系统采用带式传送的方式,由可调速电机控制传送带的运动;图像采集系统主要由照明设备、光谱图像采集设备、光电开关以及计算机组成;分选系统主要由单片机、舵机、执行手臂等部组成。样品放入传送带上移动,到达相应位置时,由光电开关感应位置信号传入单片机。单片机控制三台相机依次曝光,图像采集由1台CCD彩色相机和2台黑白CCD相机组成,黑白相机前端分别安装860 nm左右窄带滤光片和800-1000nm的宽带滤光片。图像被采集后传入计算机分析系统,得到分析结果显示于电脑屏幕上,并通过单片机控制机械手臂分拨产品。2.对多光谱图像在线检测设备进行相应软件的开发。设备中的软件包含两项主要功能:功能一是品质计算模型,对样品的三张图片进行信息提取和运算,获得品质指标数值,算法程序运行于计算机中;功能二是对硬件的自动化控制,控制程序烧写在触屏电脑(上位机)和C51型单片机(下位机)两处,两台控制器接受光电感应开关、相机上传的位置信号和图像信息,同时下传信号控制着相机曝光触发和分选手臂的舵机等部件运动。3.调理肉品质理化分析与光谱建模。通过对调理牛肉进行不同时间的熟化处理,利用低场核磁测定了调理牛肉在熟化过程中三种状态水分含量的变化规律;根据理化指标的测定,获知了在熟化过程中牛肉中水分含量持续降低、剪切力先增加后减小以及色差L*值增加、a*值减小、b*值增加的变化;通过本研究所设计的多光谱图像系统进行了数据的采集,根据图像信息提取的颜色分量和纹理特征与理化指标之间建立了偏最小二乘模型,从建模结果水分含量(Rc~2=0.703,Rp~2=0.629;RMSEC=0.816,RMSEP=0.912)、预测剪切力(Rc~2=0.798,Rp~2=0.769;RMSEC=1.474,RMSEP=1.754)、预测色差L*(Rc~2=0.913,Rp~2=0.878;RMSEC=1.893,RMSEP=2.243)和b*(Rc~2=0.778,Rp~2=0.735;RMSEC=1.275,RMSEP=1.391)可知,研究所设计的多光谱图像检测设备具有能够完成调理肉品质检测的能力。