[發明專利]基于熒光-高光譜成像技術快速檢測雞肉中微生物污染的方法

在審

• 申請號: 202310075669.6
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116399838A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 唐長波;靳爽爽;楊粉紅;梁盤玉;王嘉櫟;潘磊慶;劉小花
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/25;C12Q1/06;G06T7/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 劉暢;徐冬濤

本發明公開了一種使用熒光?高光譜成像技術，快速檢測雞肉儲藏過程中微生物含量的方法。包括以下步驟：獲取400?1000nm雞胸肉樣品的原始熒光?高光譜圖像；對原始熒光?高光譜圖像進行校正；利用感興趣區域(ROI)提取熒光?高光譜圖像的平均光譜數據；對光譜數據進行預處理；利用SVM建立熒光?高光譜預測模型。本發明提供的熒光?高光譜成像技術，對雞肉儲藏過程中的微生物生長具有良好的預測能力，極大地縮短了微生物培養周期，實現了雞肉儲藏過程中微生物的在線、無損監測。

技術領域

本發明涉及食品質量與安全檢測領域，具體涉及一種快速無損在線檢測雞肉微生

物含量的方法。

背景技術

雞肉因為營養價值高、容易被人體吸收，已成為人類健康飲食的重要組成部分。然而生鮮雞肉作為一種極易腐敗的食品，其質量安全也越來越受到消費者的關注。微生物是評價雞肉衛生質量和安全性的重要參數，但其傳統檢測方法費時，費力，對樣品有一定的破壞性，難以滿足肉類檢測過程中快速、無損、自動化的需求。相比之下，高光譜成像(HSI)作為一種簡單、便捷、高效的檢測技術，不需要對樣品進行破壞和預處理，在評估食品質量和安全方面已經顯示出其優越性。近年來，一些學者開始將高光譜成像技術應用于肉類儲運過程中的品質檢測。但是由于食品基質和化學成分的復雜性，HSI通常可以定量食品中的主要成分信息，而對次要成分的敏感度較差，從而限制了其在食品質量檢測中的準確性。

熒光是有機或無機物質在被短波輻射(如紫外線或激光)激發時產生的自然、固有的發射光。熒光對復雜食品基質中的成分具有高度的敏感性和選擇性，例如，肉在儲藏過程中微生物的生長可以引起肉中熒光成分—色氨酸、NADPH和卟啉發生變化。因此，高光譜與熒光結合，除了具有熒光特有的優勢外，還增加了一個額外的空間維度，便于深入了解食品中微量組分的光譜特性及異質樣品中的定位信息，然而，迄今為止還沒有試圖將熒光-高光譜成像技術用于預測雞肉儲藏過程中微生物污染的研究報道。

CN200520099328提出了一種水果高光譜圖像采集裝置,其特征在于:光譜儀連接接口鏡頭,接口鏡頭連接攝像頭,攝像頭連接計算機,光譜儀的狹縫對著成像鏡頭,成像鏡頭正下方為水果輸送及翻轉裝置。本發明將高光譜成像技術應用于水果的品質與安全性檢測,可在線采集水果的可見光及紅外光區的高光譜散射圖像,用于水果的表面污染和內部品質(如糖酸度、質地和營養成份)檢測。但是，該方案使用的是鹵素燈和激光燈，未研究紫外燈作為熒光光源，增強光譜的熒光信號；同時，和微生物污染檢測并不是同一領域，不具備技術啟示。

CN200610097857提出了一種針對農畜產品的檢測方法,特指基于高光譜圖像技術的農畜產品無損檢測方法及其裝置。其通過高光譜圖像技術采集得到能反應農畜產品外觀特征(如果蔬、肉類、谷物等農畜產品的顏色、形狀、紋理和尺寸等外觀明顯特性以及疤痕、損傷和污染等外部細微特征)的圖像信息和能反應內在特征(如蘋果的糖酸度、硬度以及肉類的蛋白質和脂肪含量等)的光譜信息然后再與知識庫中專家知識與經驗融合起來,進行綜合判別。本發明可用于鑒別產品真偽,能夠對農畜產品的加工、貯藏和運輸過程進行快速、簡便、客觀的檢測,準確、實時、有效地對農畜產品生產過程進行監測,控制從原料到工藝的整個生產過程,從而使農畜產品質量得到保證。但是，該申請主要應用在了農畜產品一些常規理化指標(如農畜產品外觀特征、內在特征)上，且研究方法有局限性，沒有實現對微生物污染的預測。

發明內容

本發明提供一種可用于預測雞肉儲藏過程中微生物含量的新型快速無損檢測技術。本發明彌補了傳統微生物檢測方法操作繁瑣，周期長以及費用高等缺陷，提供了一種簡便、快速、無需對樣品進行預處理及檢測成本低的熒光-高光譜成像技術。與現有的高光譜技術相比，熒光-高光譜成像技術能夠定位雞肉中的微量成分結構信息，提高了雞肉儲藏過程中對微生物定量的預測精度。

本發明的第一個目的是提供一種基于熒光-高光譜成像技術快速檢測雞肉中微生物污染的方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取雞胸肉樣品的原始熒光-高光譜圖像；