【高光譜成像】使用高光譜成像評估碎肉中的脂肪含量

發布時間：2024-09-18

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質量控制在食品行業中至關重要。監控食品的營養特性有助于提高品牌聲譽和利潤。

消費者在購買肉類時會仔細監測脂肪含量，而生產商必須準確記錄脂肪含量。監測脂肪含量也具有顯著的成本效益效應。因此，需要新的自動化技術來改善食品生產和加工。

芬蘭食品工業公司Atria為本研究提供了五份碎肉樣本。我們將五份原始樣本混合，從而獲得了五份額外的樣本，將十份樣本納入分析。為了了解樣本的精確脂肪含量，Specim 要求第三方實驗室Seilab進行測量。根據 Gerber 方法，他們使用丁酸計進行脂肪分析，并獲得了認證（芬蘭 Sein?joki 的 Seilab；方法 NMKL 181，2005；見下表 1）。

表 1：本研究中的每個樣品的脂肪含量。樣品 3 和 4 用于驗證目的。

我們用Specim FX17高光譜相機測量了樣品（圖 1）。高光譜成像是一種結合光譜和成像的非破壞性方法。Specim FX17收集所獲取圖像的每個像素的近紅外光譜（900 – 1700 nm）。可以使用相關處理算法將這些光譜轉換為脂肪含量。這里建立了一個回歸模型，并在八個樣品上進行了校準，并將其應用于剩下的兩個樣品（表 1 中用 * 表示）。

圖 1：40×20 LabScanner 上的 Specim FX17（上）和肉類樣本（下）

回歸模型結果如表 1 和圖 2 所示。結果清楚地表明 Specim FX17 是精確測量碎肉中脂肪含量的合適工具。

圖 2：脂肪含量預測定量模型的回歸圖。紅點代表校準樣本，綠點代表驗證樣本。

除了測量脂肪含量外，高光譜成像還適合測量樣本中的脂肪面積分布（圖3）。

圖 3：肉類樣本（此為樣本 4）的脂肪分布示例。

Specim FX17 – 肉類質量控制的完美工具

Specim FX17 高光譜相機集成到機器視覺系統中，為肉類行業提供脂肪含量的準確信息。但這還不是全部。它還適用于檢測其他肉類特性，如水分和新鮮度。此外，Specim FX17 系統還擅長分揀木屑和塑料等污染物，確保肉類生產過程的質量控制。

高光譜成像在食品質量控制中的一大優勢是其非接觸式和非破壞性檢測方法。在食品生產中，保持衛生對于確保產品的安全和質量至關重要。高光譜成像允許在不進行任何物理接觸的情況下檢查食品，這是一種衛生的解決方案。

高光譜成像通過提供有關制造過程的實時信息，為肉類加工的決策和實時質量控制提供依據，從而降低成本并快速適應新法規。