鲈鱼近红外光谱技术快速评估鲈鱼新鲜度策略

摘要：水产品由于富含营养和水分,渔获后极易腐败变质,给传统贸易带来了巨大的挑战。新鲜度定义为贮藏时间的函数,是评价货架期的有效手段,贮藏时间越短,水产品的原始特性越好,由此,新鲜度对水产品的品质至关重要。目前,水产品新鲜度评价的策略有很多,但这些策略有着费时、有破坏性、操作复杂等缺点,均不能快速地运用到食品浅析中。近红外光谱法作为一种绿色、高效的光谱浅析技术,对水产品新鲜度的快速、客观评价具有巨大的潜力。鉴于此,本探讨以养殖鲈鱼为对象,在运用近红外光谱技术建立养殖鲈鱼贮藏时间评估策略的基础上,结合偏最小二乘法、特点波段筛选法快速评估了养殖鲈鱼的品质,通过CA法和PCA-DA法实现了对解冻鱼的鉴别,并初步探讨了近红外鉴别的原理,同时考察了解冻后冷藏对鲈鱼品质的影响。具体探讨结果如下：1.在1000-2500nm波长区,采集鲈鱼的近红外漫反射光谱进行定性和定量浅析。利用近红外光谱技术结合PCA和SIMCA法则,分别建立了不同部位鱼肉的定性浅析模型,准确率均达到了100%。通过多元浅析软件建立了鱼肉不同部位光谱与贮藏时间之间的函数,并优化了模型,结果表明,skin(带皮面)在1000～1800nm波长带建模时得到的模型最优,其预测模型的相联系数达到了0.95,均方根误差为1.71d。2.通过近红外光谱技术对鱼肉的部分理化指标建立了定量浅析模型,比较了不同光谱预处理策略对模型的优化效果,以而得到了TVB-N值、硬度、明度L*的最优模型,其校正集的相联系数及均方差分别为：0.88814、3.35,0.83451、31.8,0.80443、0.672；预测集的相联系数及均方差为：0.83076、3.59,0.75968、34.5,0.74488、0.659。同时,结合间隔区间偏最小二乘法(interval PLS,iPLS)和联合区间偏最小二乘法(synergy interval PLS, siPLS)顶测了鱼肉的新鲜度指标TVB-N值。结果显示,联合区间偏最小二乘法建立的模型最优,其校正集的相联系数及均方差为：0.98336、2.75；预测集的相联系数及均方差为：0.92679、3.1。3.近红外光谱技术结合SIMCA法和PCA-DA法,在1000～1100nm波段实现了新鲜鱼与解冻鱼的鉴别,结果发现,PCA-DA判别浅析结果优于SIMCA判别,识别率均达到了95%以上。通过浅析肌肉组织结构和鱼肉蛋白质的变化,发现肌肉组织间隙的大小是新鲜与解冻样本有效鉴别的依据,此外,肌原纤维蛋白与鱼肉光谱鉴别也有定的关联。通过测定解冻鲈鱼在4℃冷藏历程中的品质变化发现,除失水率外,其余指标均以不同程度反映出解冻后冷藏对鲈鱼品质的影响。解冻鱼冷藏中肌肉组织结构的变化显示,冷冻、解冻对肌肉组织的损伤显著且不可逆。关键词：近红外光谱论文鲈鱼论文新鲜度论文PLS论文PCA论文SIMCA论文

摘要3-5

ABSTRACT5-11

第一章 引言11-29

1.1 鱼类资源概况11-12

1.2 新鲜度评价策略12-15

1.2.1 感官评价12-13

1.2.2 物理评价13-14

1.2.3 化学评价14-15

1.2.4 微生物评价15

1.3 近红外光谱浅析技术15-24

1.3.1 近红外光谱仪的结构16

1.3.2 近红外光谱仪原理16-18

1.3.3 近红外光谱技术的特点18-19

1.3.4 近红外光谱技术的流程19-20

1.3.5 预处理策略20-21

1.3.6 定性浅析策略21-22

1.3.7 定量浅析策略22-23

1.3.8 评价模型优劣的指标23-24

1.4 近红外光谱技术在食品领域的运用24-25

1.5 近红外光谱技术在水产领域的探讨动态25-27

1.6 本课题的探讨目的及作用27-29

第二章 近红外光谱技术评估鱼肉贮藏时间的可行性探讨29-39

2.1 材料与策略29-31

2.1.1 实验材料29-30

2.1.2 实验仪器30

2.1.3 近红外光谱的采集30

2.1.4 数据统计浅析30-31

2.2 结果讨论31-38

2.2.1 不同部位鱼肉的特点光谱31-32

2.2.2 不同部位鱼肉的主成分浅析32-33

2.2.3 SIMCA判别33-34

2.2.4 鱼肉光谱和贮藏时间模型的建立34-37

2.2.5 最优模型预测结果与实际值的比较浅析37-38

2.3 本章结论38-39

第三章 近红外光谱结合特点波长筛选评估鲈鱼的TVB-N值39-51

3.1 材料与仪器39-40

3.1.1 实验材料39-40

3.1.2 实验仪器40

3.2 实验策略40-42

3.2.1 近红外光谱的采集40-41

3.2.2 理化指标的测定41-42

3.2.3 数据浅析42

3.3 结果与讨论42-49

3.3.1 光谱预处理及偏最小二乘法(PLS)模型的建立42-44

3.3.2 特点波长筛选在鱼肉新鲜度中的运用44-49

3.4 本章结论49-51

第四章 近红外光谱技术鉴别新鲜、解冻鱼肉的探讨51-73

4.1 材料与仪器51-53

4.1.1 实验材料51-52

4.1.2 实验试剂52

4.1.3 实验仪器52-53

4.2 实验策略53-58

4.2.1 样品前处理53

4.2.2 鲈鱼的鉴别53-57

4.2.3 解冻对鲈鱼冷藏历程中品质的影响57-58

4.2.4 数据处理及浅析58

4.3 实验结果58-71

4.3.1 鲈鱼的鉴别58-64

4.3.2 解冻后冷藏对鲈鱼品质的影响64-71

4.4 本章结论71-73

第五章 总结革新点展望73-75

5.1 总结73-74

5.2 革新点74

5.3 展望74-75