隨著社會(huì)發(fā)展，人們生活水平提高，食品品質(zhì)越來越受到重視。傳統(tǒng)食品品質(zhì)檢測(cè)分析技術(shù)昂貴、耗時(shí)并且對(duì)研究對(duì)象具有破壞性。因此運(yùn)用一個(gè)客觀的非破壞性技術(shù)評(píng)估肉類質(zhì)量顯然是很必要的。本文介紹了高光譜成像技術(shù)在食品無損檢測(cè)中的應(yīng)用。

高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

隨著社會(huì)發(fā)展，人們生活水平提高，食品品質(zhì)越來越受到重視。傳統(tǒng)食品品質(zhì)檢測(cè)分析技術(shù)昂貴、耗時(shí)并且對(duì)研究對(duì)象具有破壞性，因此尋找高效無損檢測(cè)技術(shù)迫在眉睫。

近年來，一種新的先進(jìn)的非破壞性技術(shù)：高光譜成像技術(shù)作為一種非侵入性、非接觸式、非傳統(tǒng)技術(shù)，高光譜成像技術(shù)提供了研究對(duì)象的空間信息和光譜信息。該技術(shù)基本特點(diǎn)是光譜分辨率高；光譜響應(yīng)范圍廣、波段多而窄；“譜像合一”以及數(shù)據(jù)量大，信息豐富；數(shù)據(jù)描述模型多，分析靈活。這些特點(diǎn)決定了高光譜圖像技術(shù)在食品內(nèi)、外部品質(zhì)檢測(cè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。由于圖像數(shù)據(jù)能反映產(chǎn)品的外部特征，而光譜數(shù)據(jù)又可以對(duì)物體內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分進(jìn)行分析，可以說高光譜成像技術(shù)是圖像技術(shù)與光譜技術(shù)的完美結(jié)合。高光譜成像技術(shù)形成的數(shù)據(jù)可以用“三維數(shù)據(jù)塊”來形象地描述，比傳統(tǒng)機(jī)器視覺或光譜技術(shù)更可靠。

高光譜成像技術(shù)在食品無損檢測(cè)中的應(yīng)用：

高光譜檢測(cè)技術(shù)獲取圖像光譜范圍通常在可見-近紅外（400～1000nm）和近紅外（1000～1700nm）的光譜區(qū)域。迄今為止，高光譜成像技術(shù)在食品的各個(gè)方面已有廣泛應(yīng)用，如測(cè)定食品水分含量、新鮮度、生物污染等。

1.在食品水分檢測(cè)中的應(yīng)用

肉類中含有豐富多樣的營養(yǎng)物質(zhì)，因此肉類的品質(zhì)保證對(duì)消費(fèi)者來說是很重要的。值得注意的是，肉類的水分含量和 pH 己受到人們極大關(guān)注。傳統(tǒng)方法對(duì)其水分和pH測(cè)定具有破壞性，而且耗時(shí)又低效。

水分含量是衡量肉質(zhì)品的重要指標(biāo)，研究人員等利用近紅外高光譜成像技術(shù)定量測(cè)定了干腌火腿片水分和氯化鈉含量，預(yù)測(cè)結(jié)果

顯示水分和氯化鈉的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為：0.59%和0.13g/100g。

2.在食品新鮮度檢測(cè)中的應(yīng)用

目前用感官評(píng)定評(píng)估肉類新鮮度仍然被廣泛應(yīng)用，這些方法不客觀且具有破壞性，因此運(yùn)用一個(gè)客觀的非破壞性技術(shù)評(píng)估肉類質(zhì)量顯然是很必要的。

外觀是水果蔬菜一個(gè)非常重要的感官品質(zhì)，它不僅影響其市場(chǎng)價(jià)值、消費(fèi)者的偏好和選擇，也在一定程度上反映水果蔬菜內(nèi)部質(zhì)量。研究人員綜合分析了高光譜成像可用于評(píng)估農(nóng)業(yè)作物（玉米、小麥、黑麥、小扁豆、大豆、油菜）質(zhì)量和園藝（蘋果、土豆和黃瓜、柑橘、桃、草莓和櫻桃）作物。

3.在食品生物污染檢測(cè)中的應(yīng)用

肉類產(chǎn)品冷庫溫度波動(dòng)常會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生長，從而影響肉類質(zhì)量，因此對(duì)其進(jìn)行生物檢測(cè)是有必要的。

影響玉米質(zhì)量的主要真菌一黃曲霉毒素。黃曲霉毒素B1（Aflatoxin）被認(rèn)為是環(huán)境致癌物質(zhì)。因此，早期檢測(cè)玉米籽粒中有毒真菌以防止儲(chǔ)存過程中交叉感染，是非常有必要的。研究人員利用近紅外高光譜成像檢測(cè)玉米籽粒的黃曲霉毒素B1。經(jīng)過像素校準(zhǔn)、減少噪音后提取感興趣區(qū)域（ROIs）光譜圖像。利用主成分分析（PCA），提高信噪比（SNR），減小維度提取光譜數(shù)據(jù)有價(jià)值信息。得到在波長1729nm和2344nm標(biāo)識(shí)表明其為AFB1，檢測(cè)精度達(dá)到92.30%。