[发明专利]一种基于近红外高光谱的硫代巴比妥酸含量检测方法

说明书

一种基于近红外高光谱的硫代巴比妥酸含量检测方法，包括如下步骤：步骤一：样本预处理；步骤二：采集样本近红外高光谱信息及硫代巴比妥酸含量；步骤三：划分样本校正集和预测集；步骤四：近红外高光谱信息预处理及特征波长选择；步骤五：建立样本硫代巴比妥酸含量预测模型；步骤六：模型效果评价。与现有技术相比，本发明克服了传统检测方法操作复杂、检测效率低、产品破坏大的问题，有效提高了调理鸡肉中脂质氧化产物无损检测效率和准确性，为调理鸡肉中硫代巴比妥酸含量检测提供了新思路。

技术领域

本发明属于食品质量安全无损检测领域，具体涉及一种基于近红外高光谱的硫代巴比妥酸含量检测方法。

背景技术

随着人们生活水平提高和消费念改变，具有品质稳定、食用方便、附加值高、营养均衡的调理肉制品深受消费者青睐。调理肉制品主要以畜禽肉作为原料，添加适量的调味料或辅料，经适当加工，以包装或散装形式在冷冻、冷藏或常温条件下贮存、运输、销售，需经过简单加工即可食用的肉制品。调理肉制品中不仅有丰富的蛋白质，同时也包含脂肪等营养物质。在肉品贮藏过程中，脂肪会发生氧化反应，生成挥发性性的物质，如醛类、醇类以及酯类等。随着脂肪氧化程度越大，挥发性物质含量越高，肉类产生的异味也越大，肉品品质变得越差，最终导致肉品腐败变质，腐败的调理肉制品不仅失去了经济和营养价值，同时还会给人们的身体健康带来潜在的威胁。

硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）作为评价肉类脂肪氧化酸败程度的重要指标，是肉制品贮藏期间质量好坏的评价标准之一。目前主要利用脂肪氧化产物丙二醛与硫代巴比妥酸发生反应，并测量其在532nm处吸收强度，计算得到TBA含量。这种方法存在操作复杂、耗时较长，不具有现场性，同时还对检测的肉品具有一定破坏性，无法满足肉品实际生产过程的需求。

发明内容

针对硫代巴比妥酸含量检测方法中存在检测步骤繁琐、检测效率低、产品破坏性大等问题，本发明提出一种简单、快速、准确、非破坏的硫代巴比妥酸含量检测方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于近红外高光谱的硫代巴比妥酸含量检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：样本预处理，将调理鸡肉在无菌环境下进行等分，每份质量为100g~120g，并用自封袋密封包装后编号置于4℃冰箱冷藏，每隔一天进行取样；

步骤二：采集样本近红外高光谱信息及硫代巴比妥酸含量，通过近红外高光谱成像仪，采用线性扫描模式采集样本近红外高光谱反射图像，对采集后的图像进行黑白校正，并挑选样本感兴趣区域，将感兴趣区域的均值作为样本的近红外高光谱信息，测量样本的硫代巴比妥酸含量，具体方法为：取10 g样品研细，并加入50 mL 浓度为7.5%的三氯乙酸，在常温下震荡30 min，震荡后利用双层滤纸对试液过滤两次；取上清液5 mL并加入5 mL浓度为0.02 moL/L 的2-硫代巴比妥酸溶液，在沸水浴中保温40 min，取出冷却1 h后，利用3K15型高速冷冻离心机在常温下以1600 r/min转速离心5 min，在上清液中加5 mL氯仿摇匀，静置分层后取上清液，利用UV 1800紫外分光光度计分别在532 nm和600 nm处进行比色，记下消光值；

步骤三：划分样本校正集和预测集，将上述采集样本按照2:1的比例随机划分为校正集和预测集，利用校正集建立模型，并用预测集对模型效果进行验证；

步骤四：近红外高光谱信息预处理及特征波长选择，采用Savitzky-Golay卷积一阶导数法对近红外高光谱反射图像进行预处理，对于预处理后的近红外高光谱信息，采用CARS算法挑选出硫代巴比妥酸含量与近红外高光谱相关性较好的特征波长组合；

步骤五：建立样本硫代巴比妥酸含量预测模型，采用Matlab 2016b工具箱中BP神经网络进行建模，近红外高光谱信息作为BP神经网络输入，硫代巴比妥酸含量作为BP神经网络输出；