魚肉作為一種營(yíng)養(yǎng)豐富的健康食品，它能提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素和礦物質(zhì)，因而是人們?nèi)粘Ｉ罴叭馄饭I(yè)中不可或缺的原料。由于魚肉水分含量高，很容易在微生物和酶的作用下變質(zhì)，因此實(shí)現(xiàn)魚肉品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和安全檢測(cè)很重要。本文介紹了高光譜成像儀在魚肉品質(zhì)快速無損檢測(cè)中的應(yīng)用。
魚肉品質(zhì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法：
根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究成果，魚肉品質(zhì)檢測(cè)的常規(guī)方法有很多種，目前許多都涉及生物化學(xué)、生理、物理、化學(xué)和一系列微生物特性。
1.感官評(píng)價(jià)
感官評(píng)價(jià)主要是專門的感官人員通過嗅覺、視覺、味覺、觸覺和聽覺對(duì)魚肉、魚體的肉色、嫩度、氣味、花紋、質(zhì)地等基本參數(shù)指標(biāo)及其特征來進(jìn)行判斷的一種方法。質(zhì)量指數(shù)方法=和歐盟方法=是當(dāng)下最常用到的兩種感官評(píng)價(jià)方法。雖然感官評(píng)價(jià)法能簡(jiǎn)潔快速得出結(jié)論，且不需要儀器的輔助，但是由于它主要是依靠經(jīng)驗(yàn)為主的檢測(cè)，受到檢驗(yàn)人員主觀性和片面性的限制，且對(duì)于水產(chǎn)品腐敗初期和微生物的分解產(chǎn)物難以得出正確結(jié)論，要準(zhǔn)確判定水產(chǎn)品的鮮度通常還需要輔以實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
2.物理指標(biāo)評(píng)價(jià)
滴水損失法是新鮮肉類系水力常規(guī)測(cè)試方法，這種方法是從零售肉出現(xiàn)水分滲出現(xiàn)象發(fā)展而來的，簡(jiǎn)單易行。指的是肌肉在冷藏條件下不施加任何外力只受重力作用的懸掛一定時(shí)間，肌肉蛋白質(zhì)系統(tǒng)的液體損失值與最初重量的比值。肌肉水分損失越小，系水力越好。雖然這種方法結(jié)果可靠且操作簡(jiǎn)單，但是檢測(cè)時(shí)間過長(zhǎng)而無法保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，不能滿足實(shí)時(shí)快速在線的檢測(cè)要求。
3.化學(xué)評(píng)價(jià)
化學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)是通過化學(xué)分析的方法檢測(cè)魚體與新鮮度相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的含量。這些化學(xué)指標(biāo)主要為：揮發(fā)性鹽基氮、K值和三甲胺等。這些化學(xué)指標(biāo)都能在一定程度上反應(yīng)魚的新鮮度，但是魚死后的體內(nèi)的生理變化相當(dāng)復(fù)雜，僅僅通過一個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)其鮮度是不全面、不科學(xué)的，需要綜合多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。然而，化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜耗時(shí)長(zhǎng)，容易延誤鮮度評(píng)價(jià)時(shí)間，不能實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。
以上傳統(tǒng)的品質(zhì)檢測(cè)方法破壞樣本、操作繁瑣、且耗時(shí)，不能滿足現(xiàn)代數(shù)字漁業(yè)快速、無損、實(shí)時(shí)的發(fā)展要求。因此，為了快速、無損的檢測(cè)魚肉的品質(zhì)，就可以使用高光譜成像儀。
高光譜成像儀在魚肉品質(zhì)快速無損檢測(cè)中的應(yīng)用：
高光譜成像技術(shù)是新興的、快速、無損的檢測(cè)技術(shù)，將傳統(tǒng)的光譜分析與機(jī)器視覺有機(jī)地結(jié)合在一起，可以同時(shí)獲得圖像上每個(gè)像素點(diǎn)的連續(xù)光譜信息和每個(gè)光譜波段，的連續(xù)圖像信息，其光譜信息能反映樣本的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，圖像信息能反映樣本的空間分布、外部屬性和幾何結(jié)構(gòu)。因此高光譜圖像能對(duì)樣本的多方面物理、化學(xué)信息進(jìn)行空間維的可視化表達(dá)。與多光譜成像相比，高光譜成像儀器可以在很窄的光譜波段內(nèi)連續(xù)采集圖像，有很高的光譜分辨率，通常精度可達(dá)到2-3nm，能得到上百條波段的連續(xù)圖像，以充分反映樣本光譜信息的細(xì)微變化。高光譜圖像是一系列光波波長(zhǎng)的光學(xué)圖像組成的圖像塊，應(yīng)用較多的光譜波段是可見光（400-780nm）和近紅外光（780-2500nm）波段。
高光譜成像技術(shù)結(jié)合了光譜技術(shù)和圖像處理技術(shù)的雙重優(yōu)勢(shì)，既有光譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、測(cè)量簡(jiǎn)單方便、非破壞性分析、多組分同時(shí)測(cè)定、樣品不需預(yù)處理或預(yù)處理簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析，又融合了圖像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：可視化、直觀形象、再現(xiàn)性好、處理精度高、適用面寬、靈活性高。光譜技術(shù)和圖像處理技術(shù)的融合與交叉，使得光譜信息和圖像信息取得雙贏效果，都發(fā)揮出遠(yuǎn)大于自身的功用。例如，可以先通過光譜分析方法選擇具有代表性的特征波長(zhǎng)，再提取特征波長(zhǎng)圖像的紋理等圖像信息進(jìn)行更深入的分析；可以應(yīng)用光譜分析方法定量測(cè)定樣本圖像每個(gè)像素點(diǎn)的化學(xué)成分含量和品質(zhì)參數(shù)，再在圖像上進(jìn)行空間維的顯示。
高光譜成儀是一種將多種信息處理技術(shù)集于一身，將二維圖像技術(shù)及光譜技術(shù)相結(jié)合的高精度儀器。它是通過獲取待測(cè)樣本自身多種多樣的信息從而得到待測(cè)樣本在全波段范圍內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，再聯(lián)合樣品的多種組成成分，找到樣品在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)的原始光譜數(shù)據(jù)與其所對(duì)應(yīng)的各種理化指標(biāo)的真實(shí)測(cè)定值之間的關(guān)聯(lián)，并通過分析來得出被測(cè)樣本所包含的主要的成分信息。這種能夠快速的檢測(cè)出被測(cè)樣本的內(nèi)外部品質(zhì)，并對(duì)保證產(chǎn)品不受損害。
