金華品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與分級(jí)方法研究.pdf

1、金華火腿是我國著名的傳統(tǒng)干腌肉制品，不僅在國內(nèi)廣為人知，在國外也享有一定的聲譽(yù)。一直以來，對(duì)于金華火腿的等級(jí)評(píng)定普遍采用感官評(píng)價(jià)法，這種方法主觀性強(qiáng)，重復(fù)性差，易受鑒定師個(gè)人生理、心理以及經(jīng)驗(yàn)的影響。由于人們對(duì)食品質(zhì)量安全越來越重視，對(duì)金華火腿質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)定提出了更高的要求；同時(shí)，火腿產(chǎn)量和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日益擴(kuò)大，傳統(tǒng)方法已難以適應(yīng)現(xiàn)代化要求。用客觀、規(guī)范、可靠和快速的科學(xué)方法替代傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)方法日顯迫切和重要。
　　 本課題是以金華火

2、腿為研究對(duì)象，利用電子鼻技術(shù)、高光譜圖像技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)來對(duì)不同等級(jí)的金華火腿進(jìn)行了檢測(cè)和評(píng)判。研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分：(1)利用電子鼻鑒定和判別不同等級(jí)的金華火腿。對(duì)由電子鼻檢測(cè)的金華火腿氣味信息進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)和線性判別式分析(Linear Discriminant Analysis，LDA)，通過偏最小二乘分析(Partial Lea

3、st Squares，PLS)建立基于電子鼻的金華火腿等級(jí)評(píng)判模型。(2)利用高光譜圖像技術(shù)鑒定和判別不同等級(jí)的金華火腿。對(duì)由高光譜檢測(cè)的金華火腿光譜信息進(jìn)行主成分分析，通過偏最小二乘分析建立基于高光譜圖像的金華火腿等級(jí)評(píng)判模型。(3)利用GC-MS聯(lián)用技術(shù)分析不同等級(jí)的金華火腿香味成分，并與電子鼻和高光譜檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。本課題的研究目的是為了建立一套可靠的金華火腿等級(jí)評(píng)判的快速無損檢測(cè)系統(tǒng)，為火腿行業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)提供新的科學(xué)方法與依據(jù)

4、，為今后質(zhì)量提高和規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供依據(jù)，促進(jìn)金華火腿產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
　　 研究結(jié)果和結(jié)論如下：
　　 1.利用電子鼻檢測(cè)不同等級(jí)的金華火腿，進(jìn)行PCA分析時(shí)，每個(gè)等級(jí)都選擇處于平穩(wěn)期的第80 s的10個(gè)值作為模式識(shí)別的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。其中，PC1的貢獻(xiàn)率為74％，PC2的貢獻(xiàn)率為24％，總貢獻(xiàn)率98％，說明PCA能夠很好地區(qū)分不同等級(jí)的金華火腿。進(jìn)行LDA分析時(shí)，每個(gè)等級(jí)火腿都選擇趨于平穩(wěn)期的78 s-80 s間的3

5、0個(gè)值作為模式識(shí)別的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明三個(gè)等級(jí)的金華火腿也能較好地被區(qū)分開，其中雖然一級(jí)火腿和二級(jí)火腿之間有少部分重疊，但從總體上來說，LDA可以區(qū)分不同等級(jí)的金華火腿。然后選取第80 s的10個(gè)電子鼻數(shù)據(jù)利用PLS進(jìn)行判別模型的建立，訓(xùn)練集和驗(yàn)證集的總體識(shí)別率分別為95％和88.33％，其中特級(jí)火腿和一級(jí)火腿之間的誤判機(jī)率較大，與二級(jí)火腿誤判的幾率相對(duì)較小。
　　 2.利用高光譜檢測(cè)不同等級(jí)的金華火腿，選擇1000 nm～

6、1600 nm的波段區(qū)間進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)1001 nm和1328 nm處的圖像最能表征火腿樣品的原始信息，故而選擇這兩個(gè)波長作為特征波長。通過感興趣區(qū)域(ROI)的選取得到256個(gè)波段，取連續(xù)的160個(gè)波段并得到這160個(gè)波段的平均光譜值。然后對(duì)其進(jìn)行PCA分析，結(jié)果表明高光譜圖像可以較好地區(qū)分不同等級(jí)的金華火腿。利用PLS進(jìn)行判別模型的建立，訓(xùn)練集和驗(yàn)證集的總體識(shí)別率分別為96.19％和89.52％，其中誤判多發(fā)生在特級(jí)火腿和一級(jí)火腿之

7、間，與二級(jí)火腿誤判的幾率相對(duì)較小。
　　 3.利用GC-MS結(jié)合固相微萃取法(SPME)檢測(cè)不同等級(jí)的金華火腿，選用100μm PDMS的萃取頭的萃取結(jié)果，有效出峰時(shí)間為19 min-34 min。將色譜圖與譜庫對(duì)比的結(jié)果表明，在三個(gè)等級(jí)金華火腿中均檢測(cè)出了2，4-二異氰酸-1-甲基苯和1，3-二氫-5-甲基，2H-苯并咪唑-2-酮，這兩種物質(zhì)在三個(gè)等級(jí)火腿的香味中含量所占比例較高，但彼此間差異不明顯，對(duì)不同等級(jí)的判別貢獻(xiàn)不大，