冷鮮豬肉新鮮度的三維熒光光譜無損檢測方法.pdf

1、中國是世界豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國，冷鮮豬肉產(chǎn)品是我國人民豬肉消費(fèi)的主要形式。在眾多豬肉新鮮度無損檢測方法中，熒光光譜技術(shù)以其特異性好、靈敏度高、快速、無損、檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。三維熒光光譜技術(shù)是近三十年來發(fā)展起來的一門新的熒光光譜技術(shù)，能夠獲得激發(fā)波長和發(fā)射波長同時變化時的熒光強(qiáng)度結(jié)果。
　　本文以冷鮮豬肉為研究對象，首先對冷鮮豬肉原始三維熒光光譜進(jìn)行特征分析，隨后采用平行因子法分離出冷鮮豬肉原始三維熒光光譜中的熒光

2、組分，并基于分離出的熒光組分構(gòu)建特征激發(fā)發(fā)射矩陣，最后結(jié)合化學(xué)計(jì)量法開展了冷鮮豬肉新鮮度分類和新鮮度理化指標(biāo)值（揮發(fā)性鹽基氮、硫代巴比妥酸和pH）的無損檢測方法研究。主要研究內(nèi)容、結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)初步分析了冷鮮豬肉原始三維熒光光譜圖中的熒光峰個數(shù)、位置及峰值的變化規(guī)律。結(jié)果顯示:1）原始三維熒光光譜圖中存在3個熒光峰，記為A、B和C，它們所在位置的激發(fā)波長（λEx）和發(fā)射波長(λEm)范圍分別為:λEx=250-310

3、nm,λEm=300-400 nm;λEx=300-450 nm,λEm=400-550 nm;λEx=320-450 nm,λEm=590-610 nm。2）瘦肉和肥肉中熒光峰A峰值的變化趨勢相似:在20℃存儲時，熒光峰A峰值在開始2天下降較快，2-4天下降較慢;在4℃存儲時，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)變化較小，整體呈下降趨勢。瘦肉和肥肉中熒光峰B峰值的變化趨勢相似:在20℃存儲時，熒光峰B峰值在開始2天上升較慢，2-4天上升較快;在4℃存儲時，在

4、實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)變化較小，整體呈上升趨勢。
　　(2)研究了冷鮮豬肉原始三維熒光光譜中熒光組分的分離方法，并結(jié)合前人的研究對產(chǎn)生熒光響應(yīng)的熒光物質(zhì)進(jìn)行了辨析。利用平行因子分析算法從原始冷鮮豬肉三維熒光光譜中分離出了5個主要熒光組分(C1、C2、C3、C4、C5)，它們對應(yīng)的熒光峰所在位置分別為:λEx=260-320 nm，λEm=300-400 nm;λEx=290-320 nm,λEm=300-400 nm;λEx=260-440

5、nm，λEm=360-500 nm;λEx=390-480 nm,λEm=420-550 nm;λEx=440-500 nm，λEm=470-550 nm。結(jié)合已有的文獻(xiàn)報導(dǎo)，可知熒光組分C1-C4分別為:色氨酸、維生素B6、還原型輔酶(NADH)和核黃素，但熒光組分C5（λEx=440-500 nm，λEm=470-550 nm）暫時未知。
　　(3)比較了SVM和PLS兩種分類方法結(jié)合不同建模激發(fā)發(fā)射矩陣對冷鮮豬肉不同新鮮度定

6、性分析結(jié)果的影響。結(jié)果表明:1）以相同的熒光組分所構(gòu)建的單激發(fā)波長矩陣為輸入變量，采用PLS方法建立的冷鮮豬肉新鮮度分類模型的分類效果優(yōu)于SVM模型的分類效果。且以組分C5所構(gòu)建的單激發(fā)波長矩陣（XExs）為分類輸入變量時，所建立的SVM和PLS冷鮮豬肉新鮮度定性檢測模型的總體分類準(zhǔn)確率均最高。2）在基于不同多激發(fā)波長矩陣的PLS冷鮮豬肉新鮮度分類模型中，以熒光組分C5所構(gòu)建的多激發(fā)矩陣(XC5)為輸入變量，所建立的冷鮮豬肉新鮮度分類模

7、型的預(yù)測集總體分類準(zhǔn)確率最高，為87.9％。
　　(4)比較了SMLR和PLSR兩種定量分析方法結(jié)合不同建模激發(fā)發(fā)射矩陣對冷鮮豬肉新鮮度指標(biāo)（TVB-N，TBA和pH）值定量分析結(jié)果的影響。結(jié)果表明:1）以相同熒光組分所構(gòu)建的特征激發(fā)發(fā)射矩陣為建模矩陣，用PLSR方法所建立的冷鮮豬肉新鮮度指標(biāo)值定量檢測模型的效果均優(yōu)于SMLR方法所建立的模型的效果。2）以熒光組分C4所構(gòu)建的多激發(fā)波長矩陣(XC4)為建模矩陣采用PLSR方法所建立