便携式猪肉营养组分无损实时检测装置研究

• 作者: 孙宏伟 彭彦昆 王文秀 田芳 白京 郑晓春
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 猪肉 营养组分 无损检测 便携式装置 近红外反射光谱
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 303-311
• 页数: 9页
• 分类号: S379.9
• 字数: 5010字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.09.038

摘要

为了实现猪肉营养组分(脂肪和蛋白质)的快速、无损、实时检测,基于近红外反射光谱设计了便携式猪肉营养组分无损检测装置.硬件部分包括光谱采集单元、光源单元和控制单元,并开发了相应的检测软件,实现样品光谱信息的有效获取和实时分析.为了建立稳定可靠的预测模型,考察了波段选择、样本分组方式和筛选变量方法对模型的影响.分别基于可见/短波近红外(Vis/SWNIR)、长波近红外(LWNIR)及Vis/SWNIR-LWNIR,利用随机选择法(RS)、Kennard-Stone法(KS)和基于联合X-Y距离的样本划分法(SPXY)对样本进行划分,建立了脂肪和蛋白质质量分数的偏最小二乘预测模型.结果发现,基于Vis/SWNIR-LWNIR波段,利用SPXY算法进行样本分组,取得了最佳的预测模型.在此基础上,比较分析竞争性自适应加权算法、随机蛙跳算法和蒙特卡罗无信息变量消除-连续投影算法3种算法筛选变量建立的模型效果.基于竞争性自适应加权算法筛选变量的模型结果最佳,对脂肪和蛋白质建立的模型验证集相关系数分别为0.950 5和0.951 0.结果表明:基于近红外反射光谱设计的便携式猪肉组分检测装置可以对脂肪和蛋白质含量进行快速、无损、实时检测.