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和消費大國，冷鮮豬肉產品是我國人民豬肉消費的主要形式。在眾多豬肉新鮮度無損檢測方法中，熒光光譜技術以其特異性好、靈敏度高、快速、無損、檢測成本低等優(yōu)點受到國內外學者的關注。三維熒光光譜技術是近三十年來發(fā)展起來的一門新的熒光光譜技術，能夠獲得激發(fā)波長和發(fā)射波長同時變化時的熒光強度結果。
　　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建特征激發(fā)發(fā)射矩陣，最后結合化學計量法開展了冷鮮豬肉新鮮度分類和新鮮度理化指標值（揮發(fā)性鹽基氮、硫代巴比妥酸和pH）的無損檢測方法研究。主要研究內容、結果和結論如下:
　　(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，在實驗周期內變化較小，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、實驗周期內變化較小，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，并結合前人的研究對產生熒光響應的熒光物質進行了辨析。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。結合已有的文獻報導，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、性分析結果的影響。結果表明:1）以相同的熒光組分所構建的單激發(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、型的預測集總體分類準確率最高，為87.9％。
　　(4)比較了SMLR和PLSR兩種定量分析方法結合不同建模激發(fā)發(fā)射矩陣對冷鮮豬肉新鮮度指標（TVB-N，TBA和pH）值定量分析結果的影響。結果表明:1）以相同熒光組分所構建的特征激發(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所構建的多激發(fā)波長矩陣(XC4)為建模矩陣采用PLSR方法所建立