一、引言

食品安全問(wèn)題一直是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，特別是在食品摻假問(wèn)題上。近年來(lái)，由于羊肉的需求量增加，羊肉摻假現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。這不僅侵犯了消費(fèi)者的權(quán)益，也給人們的健康帶來(lái)了潛在威脅。因此，發(fā)展有效的檢測(cè)手段，對(duì)羊肉進(jìn)行無(wú)損定量檢測(cè)，對(duì)于保障食品安全具有重要意義。高光譜成像技術(shù)，作為一種新型的檢測(cè)手段，具有同時(shí)獲取樣品的光譜信息和圖像信息的能力，為羊肉摻假檢測(cè)提供了新的可能性。

二、高光譜成像技術(shù)原理

高光譜成像技術(shù)是一種結(jié)合了光譜學(xué)和數(shù)字圖像處理的技術(shù)。基本原理是利用光譜儀在各個(gè)波長(zhǎng)上測(cè)量物體的反射或發(fā)射光，然后通過(guò)算法將每個(gè)像素點(diǎn)的光譜信息轉(zhuǎn)化為高維數(shù)據(jù)立方體。這樣，每個(gè)像素點(diǎn)不僅具有空間信息，還包含了其特有的光譜信息，這使得我們可以在圖像中識(shí)別和區(qū)分各種物質(zhì)。

三、羊肉摻假無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用

本研究應(yīng)用了400-1000nm波段和900-1700 nm的高光譜成像儀，可采用廣州保來(lái)發(fā)公司賽斯拜克產(chǎn)品SC230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）。

? ? ? ?試驗(yàn)擬選取高品質(zhì)解凍狀態(tài)下的羊肉為摻假對(duì)象，以價(jià)格相對(duì)較低的鴨肉進(jìn)行摻雜，采集樣品在可見(jiàn)——近紅外（400～1 000 nm）和短波近紅外（900～1700 nm）兩個(gè)波段范圍內(nèi)的高光譜信息，通過(guò)選取合適的預(yù)處理方法建立定量模型，并選取最優(yōu)的模型進(jìn)行圖像反演，提出一種快速檢測(cè)羊肉摻假鴨肉的快速定量檢測(cè)可視化方法，以期為羊肉摻假的定量檢測(cè)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

? ? ?（1）對(duì)于400～1000 nm波段來(lái)說(shuō)，采用歸一化預(yù)處理后建立的全波段PLS模型精度最高；對(duì)于900～1700 nm 波段來(lái)說(shuō)，采用 SNV 預(yù)處理后建立的全波段PLS模型精度最高。對(duì)最佳預(yù)處理方法下的兩個(gè)光譜波段進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，發(fā)現(xiàn) SPA 方法在消除多重共線性的基礎(chǔ)上，挑選出的波長(zhǎng)之間的共線性最小且具有代表性，能進(jìn)一步提升模型的精度和簡(jiǎn)潔度。
? ? ?（2）在900～1700 nm波段范圍內(nèi)含有的與肉類組成相關(guān)的基團(tuán)信息更多，更能反映肉類的特征信息，可能更適合于進(jìn)行肉類摻假的識(shí)別。為擴(kuò)大模型的全面性和適用性，試驗(yàn)還需延伸至長(zhǎng)波近紅外譜段（1 700～2500 nm）；同時(shí)，試驗(yàn)中選取高品質(zhì)的羊肉和鴨肉均為當(dāng)?shù)爻械某善钒b，后續(xù)模型能否適用于不同環(huán)境（溫度、濕度、形態(tài)等）、不同品種、不同品質(zhì)、不同喂養(yǎng)方式和不同新鮮度下的羊肉摻假研究，需進(jìn)一步地驗(yàn)證探討。

四、前景展望

高光譜成像技術(shù)在羊肉摻假檢測(cè)上的應(yīng)用，無(wú)疑為食品安全的保障提供了新的強(qiáng)有力的工具。然而，此項(xiàng)技術(shù)仍存在一些挑戰(zhàn)，如高光譜圖像的獲取、數(shù)據(jù)處理和分析的復(fù)雜性，以及設(shè)備成本較高的問(wèn)題。因此，未來(lái)的研究應(yīng)聚焦于如何優(yōu)化設(shè)備、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理流程，以及如何進(jìn)一步提高檢測(cè)的精度和速度。

隨著科技的進(jìn)步，我們有理由相信，高光譜成像技術(shù)將在未來(lái)的食品檢測(cè)中發(fā)揮更大的作用，為食品安全保駕護(hù)航。

五、結(jié)論

高光譜成像技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為羊肉摻假檢測(cè)提供了新的解決方案。通過(guò)無(wú)損的檢測(cè)方式，不僅能夠發(fā)現(xiàn)羊肉是否摻假，還能夠?qū)郊俚某潭冗M(jìn)行定量分析。這無(wú)疑將對(duì)羊肉質(zhì)量的監(jiān)控起到重要的推動(dòng)作用，也將對(duì)食品安全領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。盡管這項(xiàng)技術(shù)還存在一些挑戰(zhàn)，但隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我們有理由相信這些問(wèn)題將會(huì)得到有效的解決。因此，高光譜成像技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿Α?/span>