牛肉的新鮮度是其品質(zhì)安全的一個(gè)重要衡量指標(biāo)，也是肉品品質(zhì)安全控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的檢測方法過程繁瑣、耗時(shí)長，亟需尋找一種綠色、快速、無損的檢測方法。高光譜成像技術(shù)可將圖像與光譜技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)獲得目標(biāo)對象的圖像和光譜信息，并利用光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析已成功應(yīng)用于牛肉品質(zhì)無損檢測。本文介紹了高光譜成像技術(shù)在牛肉品質(zhì)無損檢測中的應(yīng)用。

牛肉品質(zhì)檢測的重要性：

隨著目前我國人民的生活水平的逐漸提高，我國人民的飲食結(jié)構(gòu)也慢慢的朝著優(yōu)質(zhì)而合理的方向發(fā)展著，牛肉是中國需求量排行第二的肉食品類，僅僅低于豬肉。牛肉中富含有多種的氨基酸和礦物質(zhì)等元素，同時(shí)還提供了豐富的蛋白質(zhì)，礦物質(zhì)和維他命B群，包括煙酸，維生素B1和核黃素。牛肉還是每天所需的鐵質(zhì)的最佳來源。精牛肉僅含有約為6%的平均脂肪含量，而嫩牛肉更低，僅含有3%，所含熱量極低。中醫(yī)認(rèn)為：冬天吃牛肉，擁有暖胃的效用，是一種寒冬的滋補(bǔ)佳品。牛肉有著補(bǔ)中益氣、化痰息風(fēng)、止渴止涎、滋養(yǎng)脾胃、強(qiáng)健筋骨等功多種能。適用于貧血久病、中氣下陷、氣短、體虛、筋骨酸軟以及面黃目眩等病人食用。牛肉的擁有著極高的食用價(jià)值。所以，消費(fèi)者們不僅對牛肉的需求量迅速增長，而且也對牛肉肉品的內(nèi)外部品質(zhì)提出了更多的要求。牛肉的品質(zhì)直接影響著人們的食品安全和身體健康，也影響著肉品企業(yè)的發(fā)展和未來。所以，肉的食用品質(zhì)（嫩度、持水力）、營養(yǎng)水平（脂肪、蛋白質(zhì)、水分）以及肉品的安全（表面污染）等各方面因素均受到了消費(fèi)者和肉品企業(yè)的高度重視。

高光譜成像技術(shù)在牛肉品質(zhì)無損檢測中的應(yīng)用：

傳統(tǒng)的使用較多的檢測肉品內(nèi)外部品質(zhì)的方法大致分為幾種：感官評價(jià)、微生物菌落檢測以及理化指標(biāo)檢測等，感官評價(jià)的方法是有專業(yè)的鑒別人員對所檢測的牛肉的外表、口味以及口感等指標(biāo)進(jìn)行評判，以自己的主觀感受來判斷牛肉品質(zhì)的好壞，評價(jià)主觀性較強(qiáng)、不易量化，不同的評價(jià)人員也會存在意見不一的情況；理化指標(biāo)及微生物檢測這兩種檢測方式同屬于物理和化學(xué)相結(jié)合的分析方法，它們同樣也存在著樣品處理繁瑣、樣品易發(fā)生損壞、化學(xué)試劑消耗量大、檢測周期長以及檢測成本較高等多種問題，這些常見的檢測方式因?yàn)橛兄鄻拥谋锥?，?dǎo)致它們無法真正的達(dá)到使用的目的。因此，世界各國亟需一種方便、快捷且準(zhǔn)確性高的肉品品質(zhì)檢測手段，因此光譜分析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

光譜在波長范圍為400-1100nm之間的光譜為可見-近紅外光譜，是一種已經(jīng)相對來說很成熟的檢測技術(shù)，它是通過獲取待測樣本自身多種多樣的信息從而得到待測樣本在全波段范圍內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，再聯(lián)合樣品的多種組成成分，找到樣品在全波長范圍內(nèi)的原始光譜數(shù)據(jù)與其所對應(yīng)的各種理化指標(biāo)的真實(shí)測定值之間的關(guān)聯(lián)，并通過分析來得出被測樣本所包含的主要的成分信息。這種方式雖然能夠快速的檢測出被測樣本的內(nèi)外部品質(zhì)，但是因?yàn)榭梢?近紅外光譜技術(shù)本身存在著一些局限性，導(dǎo)致它僅能檢測待測樣品的某一部分區(qū)域而非全部區(qū)域，從而導(dǎo)致最后得不到所需的完整的檢測結(jié)果，獲取的信息也不是很全面。

這些年，高光譜成像技術(shù)開始慢慢的用于肉品品質(zhì)的快速無損檢測中。高光譜成像技術(shù)是一種將多種信息處理技術(shù)集于一身，將二維圖像技術(shù)及光譜技術(shù)相結(jié)合的新興技術(shù)。目前國內(nèi)對利用波長范圍在400-1100nm之間的可見-近紅外高光譜技術(shù)對牛肉的新鮮度和水分含量的檢驗(yàn)較為少見。通過選取光譜范圍在400-1100nm之間的牛肉的原始光譜，檢測牛肉樣本的新鮮度指標(biāo)以及水分含量并作出預(yù)測，可以對牛肉的品質(zhì)進(jìn)行快速無損的檢測。

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步以及化學(xué)計(jì)量學(xué)方法研究逐漸深入，常見的傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺和近紅外光譜技術(shù)主要被用于進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品的綜合品質(zhì)的檢測，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺只能夠檢驗(yàn)樣本外部的基本信息而并不能檢驗(yàn)所需的樣本內(nèi)部信息。恰恰相反的是，近紅外光譜技術(shù)只能夠反映待測樣本的內(nèi)部的組成信息，而不能反映出樣本的外部信息諸如紋理特征等。而新的高光譜檢測技術(shù)卻綜合了上述兩種傳統(tǒng)方法各自的優(yōu)勢，在檢驗(yàn)樣本外部基本信息的同時(shí)也能獲取到待測樣本所需的內(nèi)部特征信息。遙感領(lǐng)域最先將高光譜成像技術(shù)投入使用，最近也慢慢的投入到醫(yī)學(xué)研究和農(nóng)產(chǎn)品的檢測當(dāng)中。高光譜檢測技術(shù)是一門綜合了光譜學(xué)和圖像學(xué)等多門學(xué)科的綜合學(xué)科，這使得其在對農(nóng)畜產(chǎn)品的內(nèi)外部綜合品質(zhì)進(jìn)行快速無損的檢測中擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>