一、簡(jiǎn)介

羧甲基賴(lài)氨酸（CML），作為油炸食品中的重要成分，其含量的準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)于食品安全與質(zhì)量控制至關(guān)重要。傳統(tǒng)檢測(cè)方法，如色譜、光譜等，雖然可以實(shí)現(xiàn)CML的檢測(cè)，但其過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)，且需要大量的樣品處理。近年來(lái)，高光譜成像技術(shù)（Hyperspectral Imaging，HSI）的快速發(fā)展為CML的檢測(cè)提供了新的解決方案。HSI技術(shù)結(jié)合了光譜和圖像兩個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速獲取樣品的光譜信息和宏觀形態(tài)信息。本文將探討高光譜成像技術(shù)在油炸薯片中羧甲基賴(lài)氨酸含量檢測(cè)中的應(yīng)用。

二、高光譜成像技術(shù)

高光譜成像技術(shù)是一種基于光學(xué)成像的測(cè)量技術(shù)，它能夠同時(shí)獲取圖像和光譜信息。通過(guò)將光譜信息與圖像信息相結(jié)合，高光譜圖像能夠提供豐富的化學(xué)和物理信息，從而為樣品的無(wú)損檢測(cè)提供了可能。

三、高光譜成像技術(shù)在油炸薯片中羧甲基賴(lài)氨酸含量檢測(cè)中的應(yīng)用

?本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用廣州保來(lái)發(fā)公司賽斯拜克產(chǎn)品SP130進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

? ? ? ?高光譜圖像技術(shù)具有分辨率高、曲線連續(xù)、無(wú)損傷、無(wú)污染、能準(zhǔn)確檢測(cè)物質(zhì)特征或成分等特點(diǎn)。近年來(lái)，高光譜技術(shù)在城市測(cè)繪、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事監(jiān)控和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可和關(guān)注。而且由于高光譜反射率與理化參數(shù)的相關(guān)性，可以建立各種理化參數(shù)的光譜監(jiān)測(cè)模型。因此，測(cè)定食品或農(nóng)產(chǎn)品中重要營(yíng)養(yǎng)成分和有害成分含量的研究較多，P-7在監(jiān)測(cè)食品或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量方面取得了重大進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外也有利用高光譜成像快速檢測(cè)鮮切薯片或塊莖的相關(guān)研究，但利用高光譜成像預(yù)測(cè)油炸薯片中CML含量的報(bào)道較少。本文利用高光譜成像技術(shù)，對(duì)不同加工參數(shù)的油炸薯片中CML的含量進(jìn)行了測(cè)定，構(gòu)建了三種預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行了比較。最終確定最佳快速穩(wěn)健模型，為尋找高效的CML低劑量檢測(cè)設(shè)備提供依據(jù)和手段，更好地服務(wù)于食品企業(yè)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

? ? ? ?以不同CML含量的油炸薯片為檢測(cè)對(duì)象，利用高光譜成像儀采集波長(zhǎng)為371.05 nm~1 023.82 nm的圖像，首先提取波長(zhǎng)為200 ~ 1000的圖像平均值。光譜反射值，然后經(jīng)過(guò)黑白校正和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換光譜預(yù)處理，最后比較主成分回歸、偏最小二乘回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種建模方法。結(jié)果表明，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的油炸薯片中CML含量預(yù)測(cè)模型最為準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，該預(yù)測(cè)模型兼具準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。這說(shuō)明高光譜圖像技術(shù)結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)油炸薯片中CML的含量，為食品中CML含量的快速無(wú)損檢測(cè)提供了重要依據(jù)。

四、前景與挑戰(zhàn)

高光譜成像技術(shù)在油炸薯片中CML含量的檢測(cè)中顯示出巨大的潛力。然而，該技術(shù)的應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)，如高光譜圖像的采集、預(yù)處理、特征提取和模型構(gòu)建等方面還需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。此外，高光譜成像設(shè)備的成本和復(fù)雜性也是限制其廣泛應(yīng)用的重要因素。

總的來(lái)說(shuō)，雖然高光譜成像技術(shù)在油炸薯片中CML含量的檢測(cè)中還面臨一些挑戰(zhàn)，但其優(yōu)點(diǎn)和潛力使得它成為未來(lái)食品安全和質(zhì)量檢測(cè)的重要工具。隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入，我們有理由相信，高光譜成像技術(shù)將在食品工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。