【摘 要】
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近年来,鸡肉以其低价格、低脂肪、高蛋白等优势备受广大消费者青睐,我国已经成为全球第二大鸡肉生产、消费国,未来鸡肉产业将继续发展扩大。与此同时,生鲜鸡肉的品质也成为食品监管部门和消费者关注的焦点。目前,鸡肉品质检测仍以传统的理化检测为主,检测耗时长、成本高,对肉质有一定的破坏性,而近红外光谱检测技术的不断成熟,成为了肉质快速、无损检测的新方法。针对此现象,本文将可见/近红外光谱检测技术应用于生鲜鸡肉
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近年来,鸡肉以其低价格、低脂肪、高蛋白等优势备受广大消费者青睐,我国已经成为全球第二大鸡肉生产、消费国,未来鸡肉产业将继续发展扩大。与此同时,生鲜鸡肉的品质也成为食品监管部门和消费者关注的焦点。目前,鸡肉品质检测仍以传统的理化检测为主,检测耗时长、成本高,对肉质有一定的破坏性,而近红外光谱检测技术的不断成熟,成为了肉质快速、无损检测的新方法。针对此现象,本文将可见/近红外光谱检测技术应用于生鲜鸡肉水分的检测,用化学计量法与统计学变量选择方法对鸡肉水分含量进行定量分析,并在此基础上设计了一种便携式鸡肉水分检测系统,以下是本文主要的研究内容和结论:1.以冷鲜鸡胸肉为研究对象,采集其可见/近红外光谱反射数据,使用直接干燥法测定其水分含量。对比不同光谱预处理方法的建模结果,确定使用多元散射校正（MSC）和均值中心化（MC）预处理方法,建立鸡肉水分含量的偏最小二乘回归（PLS）预测模型。为减小建模复杂度、提高模型精度,对比遗传算法（GA-PLS）、连续投影算法（SPA）和有效变量选择三步混合策略对特征波长的提取结果,最终使用i PLS-i VISSA-IRIV方法逐步筛选确定的8个特征波长（402,442,452,553,555,586,999,1042nm）建模,模型RC=0.9077,RMSEC=0.5161;RP=0.9435,RMSEP=0.6123,为便携式鸡肉水分检测系统设计做好理论铺垫。2.检测系统的硬件部分:根据所选的特征波长,选用相应的8个窄带波长LED作为光源,使用8路可调恒流源驱动电路进行驱动;硅光二极管、I-V转换电路、二级放大电路作为信号检测处理模块;TFTLCD触摸屏作为人机交互界面,STM32F103单片机作为主控单元,并绘制了检测探头和系统外壳。软件部分:使用C语言在MDK5.29开发环境下进行软件开发,设计了鸡肉水分检测系统的自动检测模块、黑白板校正模块、存储模块和显示模块。3.为验证系统性能,首先采集标准白板的反射率10次,8个波长的检测稳定性较好,白板发射率检测标准偏差最大为0.0454,最小为0.0078,并对系统的功耗进行了测试。使用系统采集40块冷鲜鸡胸肉样本反射率,用偏最小二乘法建立水分检测定标模型。将模型表达式植入控制系统,对10块鸡胸肉进行检测,每个样本检测时间5秒左右,平均相对误差最高为5.12%,最低为0.6%,可见检测准确度较好,能够实现鸡肉水分的快速、无损检测。
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