[發明專利]一種基于MLP神經網絡的注水注膠肉檢測方法

在審

• 申請號: 202210014216.8
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114354670A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 徐瑞平;丁濤;劉蕓;季美泉;費曉慶;張曉燕;柳菡;林宏;趙增運;沈偉健
• 申請（專利權）人: 南京海關動植物與食品檢測中心
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發明涉及檢驗檢疫領域，特別是涉及豬肉類產品的檢驗檢疫領域，更為具體的說是涉及一種基于MLP神經網絡的注水注膠肉檢測方法。本發明創造性的將低場核磁技術與MLP神經網絡技術結合進而用于注水注膠豬肉的識別。以17個低場核磁共振檢測參數代表樣本的低場核磁共振檢測信息作為MLP神經網絡的輸入數據，以原料肉與注水、注膠肉的分類作為輸出，采用不同建模參數，通過多次計算，最終建立了一個結構為17—6—3的三層MLP神經網絡識別模型。經試驗驗證本發明所公開的模型正確識別率達到97.8％。本發明所公開的識別方法為注水注膠肉的快速檢測提供了新的思路，也對提高我國原料肉質量控制水平具有重要意義。

技術領域

本發明涉及檢驗檢疫領域，特別是涉及豬肉類產品的檢驗檢疫領域，更為具體的說是涉及一種基于MLP神經網絡的注水注膠肉檢測方法。

背景技術

豬肉作為一種高蛋白，高營養的肉類食品，在我國居民的肉類消費結構中一直占據主導地位。然而，注水注膠豬肉事件頻發使得人們對于豬肉的質量和安全愈發擔心。

注水豬肉是指在屠宰前或者屠宰后給豬灌水形成的豬肉生鮮產品。不法商販通過這種注水的方式增加重量以牟取暴利。傳統用于檢測注水肉的方法相對成熟，例如感官檢驗法、鏡檢法、熟食率法、試紙法和干燥法等。

隨著作假手法的不斷更新，在注水肉的基礎上，目前市場又出現了注膠肉，傳統的針對注水肉的檢測方法，譬如感官檢驗法、試紙法等都難以得到應用。這是因為在注膠肉的作假過程中主要是通過填充黃原膠、卡拉膠、明膠、瓊脂等各種食品膠，而我們知道食品膠的主要成分為易形成多糖凝膠的半乳糖、脫水半乳糖，含有大量的氫鍵，吸水率高，能很好地保持食品體系中的水分，普通檢測方法很難鑒別“注膠肉”。但同時，注膠后豬肉吸水量可增加20％以上，這使得肉質大大下降，更為嚴重的是可能會導致食品安全問題。

人工神經網絡(ANNs)是一種模仿人類神經網絡行為特征進行分布式并行信息處理的技術，具有良好的非線性特性、較強的魯棒性和很好的學習歸納能力。人工神經網絡采用有監督的學習方式，分為信號的正向傳遞和誤差的反向傳播兩個過程，兩個過程反復交替執行，不斷調整網絡的權值和閾值，直至網絡的誤差函數最小。ANNs的優點是對數據的分布要求不嚴格，也不要求詳細表述自變量與因變量之間的函數關系，能有效解決非正態分布、非線性數據處理問題。但神經網絡也有自身的缺點，即為了獲得最優的網路而導致訓練時間過長和難以辨別輸入變量的相對重要性。因此在采用人工神經網絡解決問題的過程中，作為輸入層輸入的訓練集數據的類型是至關重要的，這決定了該模型是否能夠得到滿意的預測結果，實現有效分類效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何快速、有效、精準的鑒別注水注膠肉。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種基于MLP神經網絡的注水注膠肉檢測方法，該檢測方法是按照E所公開的方法，將待檢測樣品的低場核磁共振檢測數據輸入按照A—D步驟得到的模型中，從而獲得判斷結果的方法；

其中各步驟為，

A，分別制備空白對照樣品、不同注水量的注水豬肉樣品、加入不同量卡拉膠的注膠豬肉樣品、加入不同量明膠的注膠豬肉樣品、加入不同量瓊脂的注膠豬肉樣品、加入不同量黃原膠的注膠豬肉樣品作為樣本；

B，將A中獲得的各標準樣品進行低場核磁共振檢測，并選取數據處理及分析得到的峰2面積、峰2面積占比、峰3起始時間、峰面積總和、峰1面積占比、峰1面積、峰1起始時間、峰2起始時間、峰2頂點時間、峰3結束時間、峰3頂點時間、峰1頂點時間、峰3面積、、峰3面積占比、峰1結束時間、峰2結束時間、單組分弛豫時間作為三層MLP神經網絡模型的輸入層原始變量；

需要說明的是在低場核磁共振檢測中按照操作說明進行，對于待檢測試樣應根據低場核磁共振的檢測要求進行預處理，譬如在放入儀器的樣品管前均作32℃(儀器工作溫度)水浴15min處理。