注水肉是指人为加水以夸大重量增加牟利的生肉,已经成为一种严重危害民众食品安全的公害。传统的感官法、试纸法等定性粗测法准确度低,而烘干法、近红外光谱法等定量分析法不能在屠宰、贮运、贸易现场应用,注水肉的快速识别一直是亟待解决的难题。本文从注水肉与正常鲜肉的导电特性显著不同这一特性出发,提出一种全新的基于生物电阻抗谱(Bioimpedance Spectroscopy,BIS)测量的注水肉快速识别方法,主要研究内容包括:1.通过仿真和实验,分析不同原理的恒流源电路的输出电流和输出阻抗,得到一种适合BIS测量的恒流源电路AD8130电路,它的工作频率在l00Hz-lOMHz,输出阻抗在1MHz为665k,满足一般BIS测量的要求,并满足部分高频测量的要求。2.设计并制作了一套基于FPGA双通道同步采样的BIS测量仪,主要包括基于NIOS II的软核设计、U盘数据存储、OLED液晶显示、按键和软件流程设计。并利用标准阻抗仪对BIS测量仪进行了校准。3.设计用于注水肉BIS测量的七针电极,圆心位置为激励电极,圆周上等间距分布六根电极作为接受电极,电极长度lcm左右。通过实验证明电极重复测量的稳定性良好。4.使用自制BIS测量仪对猪肉、牛肉、羊肉等三种肉注水前后的BIS进行测量,用30个测量值作为训练样本,再用30个新鲜肉和注水肉的混合样本作为验证样本,最后求得测量样本分别到两个训练样本中心的马氏距离进行区分。猪肉、牛肉、羊肉的注水识别率分别为90%,93%,100%。本文将BIS技术应用于注水肉识别,研制了 BIS测量仪和专用电极,并利用马氏距离法实现了快速识别,证明了 BIS技术用于注水肉识别的可行性,为下一步研制注水肉专用检测仪器奠定了理论与实践基础。