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相似文献
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1.
为了解决生鲜肉多个品质参数快速、无损、同时检测的问题,该文利用双波段(350~1 100 nm和1 000~2 500 nm)可见/近红外光谱技术,结合硬件单元和编写的软件控制程序,研发了多品质参数同时检测装置,实现对双波段光谱信息的同时采集、实时处理、显示以及保存。基于该检测装置,采集覆盖生鲜肉多个品质参数的可见/近红外光谱信息(350~2 500 nm),经过平滑和标准正态变量变换(standard normal variate,SNV)预处理后,分别基于单波段和双波段光谱数据,与国家标准方法测定的猪肉颜色(L*、a*、b*)、p H值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、含水率、蒸煮损失和嫩度建立偏最小二乘(partial least square,PLS)预测模型。在此基础上,利用竞争性自适应加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)筛选特征变量,建立简化的PLS模型,对各个品质参数的预测集相关系数分别为0.962 5、0.933 6、0.938 9、0.941 5、0.936 3、0.912 3、0.920 0和0.901 9,预测误差为0.628 7、0.757 6、0.547 1、0.078 2、2.835 4 mg/(100 g)、0.380 9%、2.560 0%和6.896 7 N。结果表明,该装置可以实现生鲜肉多个品质参数的同时检测,研究结果可为实时获取肉品品质信息,实现肉品评定和分级提供参考。  相似文献   

2.
还原糖含量是评价马铃薯全粉品质的重要指标之一,该文研究基于近红外光谱技术结合最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)算法的马铃薯全粉还原糖含量非线性数学模型。采用移动窗口偏最小二乘法(moving windows partial least square,MWPLS)和连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)组合方法筛选出20个特征变量,作为LSSVM的输入向量。优化径向基函数(radial basis function,RBF)的惩罚因子和核参数,训练LSSVM校正模型。经比较,LSSVM校正模型预测结果最优,预测相关系数为0.984,预测标准差为0.223%,相对分析误差(standard deviation ratio,SDR)为5.62。结果表明:近红外光谱结合LSSVM算法提高了马铃薯全粉还原糖含量的预测精度。  相似文献   

3.
宰后冷却工艺对冷却猪肉肉色、质量分类的影响   总被引:6,自引:3,他引:6  
研究了宰后猪胴体分别采用常规冷却工艺(宰后45 min起,(3±0.5)℃、0.4 m/s冷风冷却24 h)和二阶段急速冷却工艺(宰后35 min起,-20℃、2 m/s冷风冷却1.5 h;(3±0.5)℃、0.4 m/s 冷风冷却22.5 h)对冷却猪肉肉色、质量分类的影响。通过测定冷却猪肉pH值 和T(温度)及肉色仪器测定参数值(L*、a*、b*)和肉色分值, 确定了它们之间的相关性,并进行猪肉质量分类判断。结果表明, 常规冷却工艺冷却猪肉的T45min与pH45min、L*、肉色分值呈极显著性相关(p<0.01),相关系数分别为-0.37,0.45,-0.39;L*与肉色分值呈最大的负相关,相关系数达-0.80;PSE猪肉占18.6%,RFN(正常)猪肉占80.4%,而DFD猪肉仅占1.0%。二阶段急速冷却工艺在宰后初期比常规冷却工艺不仅有效降低冷却猪肉温度,而且同时使其pH值下降缓慢;其PSE猪肉降至12.0%,RFN(正常)猪肉升至87.0%,DFD猪肉仍为1.0%。提示二阶段急速冷却工艺可改善冷却猪肉肉色、进而提高其质量。  相似文献   

4.
考虑品种差异的冷鲜猪肉含水率高光谱信号补正算法   总被引:2,自引:1,他引:1  
为提高含水率高光谱校正模型对不同品种冷鲜猪肉样本的适用性,该文提出了1种品种敏感波段选择结合分段直接校正的高光谱信号补正方法。首先用主品种偏最小二乘回归模型和添加了7个从品种样本后更新模型的模型回归系数相对差异值,以此选出对品种敏感的波段,然后采用分段直接校正算法对选中波段的光谱信号补正,以消除品种差异对模型预测效果的影响。以猪肉含水率为检测指标,以零号土猪肉为主品种,以恩施山黑猪为从品种,经该算法补正后,主品种模型对从品种样本的预测均方根误差从补正前的1.42%减小到0.50%,预测决定系数从0.20提高到0.84,预测偏差比率(residual prediction deviation,RPD)从0.91提高到2.58。结果表明,该文提出的补正算法能显著提高零号土猪肉含水率模型对恩施山黑猪含水率的预测能力。  相似文献   

5.
孟珊  李新国  焦黎 《土壤通报》2023,54(2):286-294
  目的  为湖滨绿洲土壤高光谱估算土壤电导率值提供方法支持,实现区域土壤盐分快速估测。  方法  利用实测的土壤电导率值与土壤高光谱数据联合分析,采用竞争自适应重加权采样(CARS)、连续投影算法(SPA)、遗传算法(GA)筛选土壤电导率的特征波段,并基于全波段及特征波段构建BP神经网络(BPNN)、支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)三种机器学习算法模型,引入偏最小二乘模型(PLSR)进行对照,比较其模型精度。  结果  研究区土壤电导率值变化范围0.02~17.22 mS cm?1,平均值为2.61 mS cm?1,变异系数为134.87%,呈现强变异性;CARS、SPA、GA算法筛选的特征波段将建模输入量分别压缩至全波段数量的0.87%、1.68%、0.70%,减少建模输入量,提升建模速率,变量方法的选择CARS > SPA > GA;三种机器学习算法模型均优于PLSR模型,决定系数(R2)平均增加20.57%,相对分析误差(RPD)平均增加17.84%,土壤电导率高光谱估算模型以CARS-SVM最优,训练集与验证集R2分别为0.76和0.75,RMSE分别为1.79 和1.68 mS cm?1,RPD分别为2.04和2.00。土层深度20 ~ 30 cm的土壤电导率高光谱估算模型精度最高,训练集与验证集R2分别为0.83和0.84,RMSE分别1.37和1.77 mS cm?1,RPD分别为2.41和2.50。  结论  基于CARS-SVM的土壤电导率高光谱估算模型精度高,估算能力最优,可以为湖滨绿洲土壤电导率估算提供科学参考。  相似文献   

6.
基于图像熵信息的玉米种子纯度高光谱图像识别   总被引:2,自引:2,他引:2  
种子纯度是种子质量的一个重要标志,为寻求快速有效的种子纯度识别方法,该文利用高光谱图像技术研究了玉米种子的分类识别问题。首先对17类玉米品种共1632粒种子的高光谱图像提取400~1000nm波长范围内233个波段的熵信息作为分类特征;然后利用偏最小二乘(PLS)投影算法对玉米高光谱图像进行最优波段选择,共获得65个最优波段特征;最后结合偏最小二乘判别分析法(PLSDA)实现了玉米种子的准确识别分类。分类结果表明,在最优波段数仅为全波段27.90%的情况下,其训练精度可以达到99.19%、测试精度为98.90%,可实现多类别样本条件下的玉米种子纯度识别。  相似文献   

7.
及时准确地监测柑橘树体钾营养状况,有助于科学施肥,提高柑橘果实的品质和产量。试验对采集的W·默科特叶片钾含量及叶片光谱信息进行相关性分析,利用主成分分析和连续投影算法进行降维处理,同时结合偏最小二乘回归和最小二乘支持向量机回归分别建立了叶片钾含量预测模型。结果显示,柑橘叶片钾含量特征波长主要集中在450~600 nm、700 nm左右、980~1030 nm区域;最小二乘支持向量机回归模型的预测效果明显优于偏最小二乘回归模型,预测集相关系数达0.91。结果表明,利用高光谱成像技术结合最小二乘支持向量机回归可实现对柑橘叶片钾含量的快速诊断。  相似文献   

8.
基于高光谱的油麦菜叶片水分CARS-ABC-SVR预测模型   总被引:1,自引:7,他引:1  
为了实现油麦菜生长期间更合理的灌水管理,研究一种基于高光谱技术的精确、快速、有效检测油麦菜叶片水分的新方法。以5种不同水分胁迫水平的油麦菜为研究对象,通过高光谱成像系统获取高光谱图像并利用干燥法测量叶片含水率。采用多项式平滑(Savitzky-Golay,SG)结合标准变量变换(standard normalized variable,SNV)对高光谱数据去噪平滑。利用竞争性自适应加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)进行特征波长选择,并与逐步回归分析(stepwise regression,SR)及连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)进行比较,利用支持向量回归机(support vector regression,SVR)分别建立油麦菜叶片全光谱数据、3种特征光谱数据与干基含水率的关系模型。结果表明,基于竞争性自适应加权算法波长选择的支持向量回归模型(CARS-SVR)效果最佳,但预测精度尚不够理想,故引入人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)优化模型的参数惩罚因子和核参数。最终,经人工蜂群算法优化后的模型(CARS-ABC-SVR)的预测集决定系数R2和均方根误差RMSE分别为0.9214和2.95%。因此,利用高光谱技术结合CARS-ABC-SVR模型预测油麦菜叶片水分含量是可行的。  相似文献   

9.
结合SPA和PLS法提高冬小麦冠层全氮高光谱估算的精确度   总被引:3,自引:1,他引:2  
【目的】 冠层高光谱全波段信息可以在小麦拔节期快速无损地估算叶片的氮含量。本研究结合连续投影算法 (SPA) 和偏最小二乘 (PLS) 技术,筛选了冬小麦拔节期冠层光谱对叶片氮含量的敏感特征波段,以期为冬小麦关键生育期氮素含量的遥感估算提供理论依据和技术支持。 【方法】 以陕西关中地区2015—2016年冬小麦小区试验为基础,基于连续投影算法 (SPA) 提取冬小麦叶片全氮含量的冠层光谱敏感波段,并结合偏最小二乘 (PLS) 回归法建立基于敏感特征波段的冬小麦拔节期叶片氮含量估算模型。 【结果】 SPA算法从冬小麦338~2510 nm的冠层光谱中优选出了1985 nm、2474 nm、1751 nm、1916 nm、2507 nm、1955 nm、2465 nm和344 nm共计8个叶片全氮含量的敏感特征波段,波段数目下降了98.9%,有效降低了光谱信息的冗余;基于敏感特征波段构建的叶片氮含量偏最小二乘回归模型的决定系数和均方根误差分别为0.82和0.28,模型验证方程的决定系数和均方根误差分别为0.84和0.21,模型的相对预测偏差大于2,具有较高的精度和良好的预测能力。 【结论】 与常用植被指数的叶片氮含量估算模型相比,连续投影算法 (SPA) 结合偏最小二乘 (PLS) 方法的叶片氮含量估算精度更高,稳定性更强,可以作为冬小麦拔节期叶片氮含量的高光谱估算方法。   相似文献   

10.
iPLS-SPA变量选择方法在螺旋藻粉无损检测中的应用   总被引:1,自引:1,他引:0  
该文研究了基于可见-近红外光谱技术的螺旋藻粉类别无损检测方法。采用簇类独立软模式法(SIMCA)建立可见-近红外光谱模型。全波段光谱所建立的模型得到了93.33%的预测集正确率。文章提出了基于间隔偏最小二乘法(iPLS)和连续投影算法(SPA)的组合光谱变量选择方法进行有效波长的选择。该方法从全波段675个变量中选择了5个最优的有效波段,并且得到了96.67%的预测集正确率。和基于全波段光谱、可见光波段光谱和近红外波段光谱进行SPA运算相比,基于iPLS的SPA运算可以有效减少计算时间。研究表明可见-近红外光谱可以用于对螺旋藻粉类别进行无损检测,同时iPLS-SPA是一个有效的光谱变量选择方法。  相似文献   

11.
The objective of this study was to investigate the influence of heating rate on myowater dynamics and protein secondary structures in three pork qualities by proton NMR T2 relaxation and Fourier transform infrared (FT-IR) microspectroscopy measurements. Two oven temperatures at 100 degrees C and 200 degrees C corresponding to slow and fast heating rates were applied on three pork qualities (DFD, PSE, and normal) to an internal center temperature of 65 degrees C. The fast heating induced a higher cooking loss, particularly for PSE meat. The water proton T21 distribution representing water entrapped within the myofibrillar network was influenced by heating rate and meat quality. Fast heating broadened the T21 distribution and decreased the relaxation times of the T21 peak position for three meat qualities. The changes in T21 relaxation times in meat can be interpreted in terms of chemical and diffusive exchange. FT-IR showed that fast heating caused a higher gain of random structures and aggregated beta-sheets at the expense of native alpha-helixes, and these changes dominate the fast-heating-induced broadening of T21 distribution and reduction in T21 times. Furthermore, of the three meat qualities, PSE meat had the broadest T21 distribution and the lowest T21 times for both heating rates, reflecting that the protein aggregation of PSE caused by heating is more extensive than those of DFD and normal, which is consistent with the IR data. The present study demonstrated that the changes in T2 relaxation times of water protons affected by heating rate and raw meat quality are well related to the protein secondary structural changes as probed by FT-IR microspectroscopy.  相似文献   

12.
为了研究运输季节对猪宰前应激及宰后猪肉品质的影响,该文以杜大长三元杂交猪为对象,测定了夏、秋和冬3个季节运输条件下猪的血液生化指标、血细胞系数以及宰后猪肉温度、p H值、保水性、色泽和剪切力的变化。结果表明:秋季运输猪血液中白细胞数、血红蛋白、红细胞压积、葡萄糖、促肾上腺皮质激素和皮质醇浓度显著低于夏季和冬季组(P0.05),胴体表面皮肤损伤也显著降低(P0.05)。运输季节对宰后猪肉胴体温度、p H值、色泽及保水性有显著性影响(P0.05)。与秋季运输相比,夏季运输猪宰后45 min胴体温度、滴水损失率、L值显著升高,a*值和剪切力显著下降(P0.05);冬季运输猪宰后猪肉a*值增加(P0.05),但滴水损失率与秋季组相比并无显著性差异(P0.05)。因此猪在秋季运输能显著降低宰前动物应激,提高宰后猪肉品质,夏季和冬季如能对运输环境分别进行防暑和保暖处理可能会对猪应激反应和猪肉品质产生积极的作用。该研究结果对于屠宰行业实际生产过程中缓解生猪宰前运输应激,改善动物福利以及提高猪肉品质提供参考。  相似文献   

13.
Pale, soft, and exudative (PSE) meat has been recognized for decades. Fast glycolysis during early post-mortem stage while the muscle temperature is still high is the cause of PSE meat. To elucidate the molecular mechanism underlying this fast glycolysis in muscle to become PSE meat, post-mortem ATP metabolism, fructose-2,6-diphosphate content, and the activities of AMPK, glycogen phosphorylase, and pyruvate kinase were examined in post-mortem muscle. Earlier and faster post-mortem AMPK activation was responsible for the significantly lower pH and higher lactic acid accumulation (p<0.05) seen in PSE muscle, which resulted in the occurrence of PSE meat. In muscle that became PSE meat, AMPK was activated at 0 h post-mortem and reached maximal activation at 0.5 h post-mortem, whereas AMPK reached maximal activation at 1 h post-mortem in the normal pork loin. Higher fructose-2,6-diphosphate content (p<0.05) was detected in PSE muscle compared to normal muscle at early post-mortem stage. However, no difference in the activities of glycogen phosphorylase and pyruvate kinase, rate-controlling enzymes in glycogenolysis and glycolysis, respectively, was detected between PSE and normal pork loins. Because fructose-2,6-diphosphate is a product of phosphofructokinase-2 (PFK-2), these data suggest that AMPK regulates post-mortem glycolysis through its phosphorylation and activation of PFK-2, which then up-regulates the activity of phosphofructokinase-1 (PFK-1), a key rate-controlling enzyme in glycolysis. Early AMPK activation in PSE muscle is associated with early consumption of ATP, because higher AMP and IMP contents and lower ATP content were detected in PSE meat compared to normal meat. Other mechanisms causing early AMPK activation in PSE meat may exist, which warrants further investigation.  相似文献   

14.
为了改善PSE猪肉的加工特性,明确L-精氨酸、碳酸钠、柠檬酸钠对PSE猪肉保水性的影响,本研究在单因素试验基础上,以蒸煮损失、离心损失、滴水损失为指标,通过L9(34)正交试验,确定最适添加量,并分析测定了在最适复合无磷保水剂配方下PSE猪肉贮藏过程中的品质变化。结果表明,L-精氨酸为0.40%、碳酸钠为0.60%、柠檬酸钠为0.60%的复合无磷保水剂处理,能显著提高PSE猪肉的保水性,并能有效改善PSE猪肉的贮藏品质。本研究结果为提高冷藏期PSE猪肉的保水性提供了一种新思路,同时为无磷保水剂提高PSE猪肉的利用价值提供了一定的理论支持。  相似文献   

15.
基于高光谱技术的猪肉肌红蛋白含量无损检测   总被引:2,自引:2,他引:0  
为充分利用猪肉光谱与图像信息,实现猪肉肌红蛋白含量的在线检测,该研究提出一种基于深度学习模型的猪肉肌红蛋白含量无损检测方法。采用高光谱设备采集冷藏过程中猪肉高光谱图像,通过ENVI5.3选择图像感兴趣区域(Region Of Interest,ROI),分别提取ROI平均光谱信息与主成分图像信息。利用卷积自动编码器(Convolutional Auto Encoder,CAE)提取光谱与图像信息深度特征,分别建立光谱特征、图像特征及图-谱融合特征与肌红蛋白含量之间关系的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)预测模型。其中基于融合深度特征CNN预测模型准确度较高,该模型对脱氧肌红蛋白(DeoMb)、氧合肌红蛋白(OxyMb)、高铁肌红蛋白(MetMb)含量预测集决定系数分别为:0.964 5、0.973 2、0.958 5,预测集均方根误差 RMSEP分别为:0.015 8、0.226 6、0.381 6。为进一步验证图-谱融合特征与猪肉肌红蛋白存在对应关系,分别建立偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)、支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)预测模型。结果表明:CAE能充分提取图像与光谱特征;基于融合特征建立回归模型能提高肌红蛋白含量预测精度,相比于光谱信息与图像信息,以MetMb为例其分别提高5.42%、16.12%。该检测方法为肉类质量在线检测提供参考,具有好的应用前景。  相似文献   

16.
为了解决普通检测装置难以覆盖不同果径(25~95mm)柑橘的检测需求问题,研发了覆盖多果径柑橘的便携式双档位多品质无损检测装置。以砂糖橘(果径25.35~48.61mm)和武鸣沃柑(果径53.24~94.71mm)为研究对象,基于研发的双档位探头,在赤道部位每隔120°采集一次光谱,平均光谱作为该柑橘的原始光谱。经标准正态变量变换(standard normal variable,SNV)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)预处理,再利用竞争性自适应加权抽样算法(competitive adaptive reweighted sampling, CARS)筛选特征波长,分别建立了沃柑和砂糖橘的可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)和水分的偏最小二乘预测模型。沃柑的SSC和水分预测模型验证集相关系数分别为0.937、0.951,均方根误差分别为0.382°Brix、0.491%;砂糖橘的SSC和水分预测模型验证集相关系数分别为0.921、0.935,均方根误差分别为0.460°Brix、0.673%...  相似文献   

17.
水滑肉是我国传统的菜肴,具有爽滑细嫩、鲜香无比的特点。为了探究水滑肉淀粉外壳变化对水滑肉品质的影响,以质构、剪切力、水分含量、回生程度、淀粉热力学特性等为评价指标,研究了在冰温贮藏期间水滑肉品质的变化情况。结果表明:与水煮肉进行对照,在冰温贮藏期间淀粉的添加显著抑制了水滑肉的硬度、咀嚼性及剪切力的增加;水滑肉在贮藏期品质指标劣化,但感官得分优于对照组。在冰温贮藏期间,水滑肉外壳的水分含量、糊化焓值及R1047/1022依次增加了7.29%、327.42%、5.17%,增长幅度均低于淀粉组 (P<0.05);肉的存在显著减缓了水滑肉淀粉外壳的回生(P<0.05)。在冰温贮藏条件下,淀粉外壳的回生与水滑肉的质构指标呈现显著正相关(P<0.05),即淀粉外壳的回生会劣化水滑肉的硬度、咀嚼性和剪切力。冰温条件下,肉中水分向淀粉外壳转移可能会延缓淀粉外壳的回生,从而延缓其品质劣化;冰温贮藏第8 天可能为水滑肉品质变化的关键点。研究结果可为水滑肉预制菜肴品质研究提供参考。  相似文献   

18.
A combination of direct analysis in real time (DART) ionization coupled to time-of-flight mass spectrometry (TOFMS) and chemometrics was used for animal fat (lard and beef tallow) authentication. This novel instrumentation was employed for rapid profiling of triacylglycerols (TAGs) and polar compounds present in fat samples and their mixtures. Additionally, fat isolated from pork, beef, and pork/beef admixtures was analyzed. Mass spectral records were processed by principal component analysis (PCA) and stepwise linear discriminant analysis (LDA). DART-TOFMS profiles of TAGs were found to be more suitable for the purpose of discrimination among the examined fat types as compared to profiles of polar compounds. The LDA model developed using TAG data enabled not only reliable classification of samples representing neat fats but also detection of admixed lard and tallow at adulteration levels of 5 and 10% (w/w), respectively. The presented approach was also successfully applied to minced meat prepared from pork and beef with comparable fat content. Using the DART-TOFMS TAG profiles of fat isolated from meat mixtures, detection of 10% pork added to beef and vice versa was possible.  相似文献   

19.
便携式猪肉阻抗谱检测系统研制   总被引:3,自引:2,他引:3  
基于生物阻抗谱检测原理,设计并实现了一个非破坏性的便携式肉品阻抗谱检测系统,主要包括信号发生单元和检测单元,信号源能够在0.1~250 kHz范围内自动扫频,检测单元由检测电极和增益、相位检测器构成。探讨了检测电极设计方案,比较分析了六钢针电极和四针石墨电极的性能,同时通过试验证明了系统的稳定性,1 kHz以上系统的变异系数CV<6%;以组内相关系数ICC来评定在不同温度下系统的可靠性,系统模型中Ri、Re、C的ICC均大于65%,系统稳定可靠。选取猪肉样品进行了新鲜度指标与阻抗谱关系的初步研究,结果表明随着猪肉新鲜程度改变,猪肉复阻抗值、复阻抗实部值、复阻抗虚部值以及特征频率都表现出减小的趋势。  相似文献   

20.
马梦媛  郑晓春  李岩磊  陈丽  杨奇 《核农学报》2022,36(6):1216-1228
针对近红外光谱技术在生鲜肉品质检测中预测模型适用范围窄、检测指标单一、模型稳定性差、难以有效应用于生产检测等问题,本研究采集不同月龄宁夏滩羊宰后3个时期4个部位肉的可见-近红外光谱信息,测定色泽、pH值、蒸煮损失、剪切力以及蛋白质、粗脂肪和水分含量,利用2个波段(370~1 050 nm、900~1 700 nm)的光谱数据分别构建各个指标的偏最小二乘回归(PLSR)预测模型以实现滩羊肉多品质指标同步无损检测。结果表明,两波段中各品质指标的PLSR预测模型相关系数(R)均大于0.80,第二波段中水分含量PLSR模型预测集R可达0.941;两波段中各品质指标预测模型的性能较好,其中370~1 050 nm波段的光谱数据对样品色泽参数预测效果更好。综上所述,可见-近红外光谱技术可实现滩羊肉7个品质指标的快速无损检测。本研究结果为滩羊肉品质控制和滩羊屠宰加工企业优质特色产品的生产提供了技术支撑。  相似文献   

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