新型无损检测技术在肉品品质检测中的应用

2023-07-17张艳丽

现代食品 2023年8期

◎ 张艳丽

（肃州区农产品质量安全检测站，甘肃酒泉 735000）

肉品是人们饮食中不可或缺的重要食物，因此，对肉品的品质检测显得尤为重要。传统的检测方法要经过样品破坏或切割，不仅耗时费力，而且存在一定的卫生隐患。新型无损检测技术被广泛应用于肉品品质检测中，可以在不破坏肉品的情况下进行检测，具有操作简便、检测快速、结果准确等优点。本文探讨了新型无损检测技术在肉品品质检测中的应用，对其优势和局限性进行分析，并就其应用趋势展开讨论。

1 肉品品质简析

肉品是人类的主要食物来源之一，其品质直接关系人们的生活质量和身体健康。肉品品质是指肉品的营养价值、食用价值和加工价值等综合特性。肉品品质的好坏受到动物的饲养条件、屠宰方式、储存条件等多种因素的影响。饲养条件是影响肉品品质的重要因素，饲养环境、饲养密度、饲料种类和质量等都会影响动物的生长发育和营养成分的积累。因此，良好的饲养条件能够促进肉品品质的提高，而不良的饲养条件则会影响肉品的口感和营养成分[1]。此外，屠宰方式和储存条件也是影响肉品品质的关键因素。屠宰过程中的处理方式会对肉品的营养成分和口感产生影响，如屠宰环节的卫生状况。储存条件对肉品品质的影响也不可忽视，如温度、湿度等环境因素都会影响肉品的新鲜度和保质期。

2 新型无损检测技术类型探索

2.1 光谱技术

2.1.1 近红外光谱技术

近红外光谱技术是一种快速、准确、非破坏性的检测技术，已经被广泛应用于肉品品质检测中。近红外光谱技术利用肉品在近红外波段的吸收特性，将肉品的各种品质指标与光谱信号建立一种数学模型，通过快速扫描和分析肉品的光谱信号，即可快速、准确地得出肉品的各种品质指标。这种非破坏性检测技术不仅可以提高检测效率，还可以避免因样品破坏而导致检测结果不准确的问题，因此，被广泛应用于肉品品质的检测[2]。通过近红外光谱技术，可以对肉品的多种品质指标进行检测。同时，该技术也可以检测出肉品中的一些化学成分和添加物，如亚硝酸盐等。近红外光谱技术具有快速、准确、非破坏性、实时性等优点，已经成为肉品品质检测的重要手段之一。它可以大幅度提高肉品检测效率，减少检测成本和检测时间，同时也可以保证肉品的品质和安全。未来，随着技术的不断进步和应用范围的扩大，相信近红外光谱技术在肉品品质检测中将发挥更加重要的作用。

2.1.2 高光谱成像技术

高光谱成像技术是一种结合光谱分析和图像处理的先进技术，可以获取肉品的空间和光谱信息，实现肉品表面、内部特征的可视化和可识别。高光谱成像技术可以利用多个波长的光谱图像获取肉品不同部位的光谱特性，并通过图像处理技术对这些光谱图像进行分析和处理，从而获得肉品的空间和光谱信息。这种技术可以对肉品的外观、质地、色泽、纹理等特征进行快速而准确的检测和分析，并能够有效地区分肉品的不同品种和等级。高光谱成像技术在肉品加工中的应用主要体现在肉品品质检测和品种识别方面。通过高光谱成像技术，可以非破坏性地获取肉品表面和内部的光谱信息，从而实现对肉品品质的准确评价和检测。同时，该技术还可以识别不同品种的肉品，并可在加工生产中对不同品种的肉品进行分类和分拣，提高生产效率和产品质量。高光谱成像技术具有检测速度快、检测精度高、可视化效果好等优点，已经成为肉品品质检测和品种识别的重要手段之一。

2.2 超声波技术

超声波技术是一种利用声波在物质中传播的物理特性进行无损检测的技术，可以用于评价肉品的嫩度、保水性和脂肪含量等指标，同时也可以通过超声波成像技术获取肉品的二维或三维图像，显示肉品的结构和缺陷等。利用超声波技术评价肉品的质量指标，通常是通过声波在肉品中的传播速度、衰减系数、反射系数等参数进行分析。不同质量的肉品在声波传播时，由于其物理特性的差异，会产生不同的声波反射和衰减情况，从而可以通过对这些声波反射和衰减的分析来评价肉品的质量指标[3]。超声波成像技术则是通过超声波在肉品中的传播和反射，获取肉品的内部结构和缺陷等信息，进而实现对肉品的无损检测和质量评价。该技术可以获取肉品的二维或三维图像，并可以对图像进行处理和分析，得到肉品的物理特性和质量指标信息，如肉质的均匀性、细胞构成、脂肪含量等，从而有效判断肉品的品质和等级。超声波技术具有非侵入性、实时性、准确性等优点，已经成为肉品无损检测和质量评价的重要手段之一。

2.3 电磁学检测技术

核磁共振波谱分析技术是一种应用广泛的无损检测技术，可以用于测定肉品中水分和脂肪的含量等。与传统的化学分析方法相比，核磁共振波谱分析技术具有非常高的灵敏度和准确性，可以实现对肉品样品中微量成分的检测和定量分析。此外，该技术还可以通过对不同成分的磁共振信号进行分析，得到肉品的结构信息，帮助我们更好地了解肉品的组成和品质特性[4]。核磁共振波谱分析技术的无损检测特性，可以保证肉品在检测过程中的完整性，不会对其产生损伤或破坏。同时，该技术操作简单，结果稳定，且不需要使用任何有害物质，符合环保要求，具有非常广阔的应用前景。总之，核磁共振波谱分析技术是一种非常有潜力的新型无损检测技术，可以为肉品质量监测和控制提供可靠的技术手段。

2.4 计算机视觉检测技术

计算机视觉检测技术是一种新型的无损检测技术，对于肉品的质量控制和安全保障具有重要意义。该技术利用数字图像采集设备获取肉品的图像信息，通过图像处理和机器学习等方法，对图像进行分割、特征提取、分类等操作，实现对肉品的色泽、结构、花纹等特征的分析和识别。计算机视觉检测技术的优点在于能够高效处理大量的图像数据，且可以实现自动化和无损检测。同时，该技术还能够实现对肉品的细节特征进行精确分析，例如对肉品表面的缺陷、病变和异物等进行检测和分析，提高了检测的准确性和可靠性[5]。与传统的手动检测方法相比，计算机视觉检测技术具有更高的效率和更低的成本，能够实现对大规模生产线上的肉品进行实时监测和控制。此外，该技术还可以与其他无损检测技术相结合，进一步提高检测的准确性和综合评价能力。总之，计算机视觉检测技术是一种新型的无损检测技术，具有高效、自动化、精准等优点，对于肉品的质量控制和安全保障具有重要意义，有望成为未来肉品检测的重要发展方向。

3 肉品品质检测应用新型技术的优势与局限性分析

随着现代肉品加工工艺的发展和消费者对食品安全和品质的要求日益提高，肉品品质检测成为保证产品质量和食品安全的重要环节。新型无损检测技术因其快速、准确、无损、在线等优点，在肉品品质检测中逐渐得到广泛应用，相关新技术应用对比如表1所示。新型无损检测技术可以快速检测大量样本，提高检测和生产效率。与传统的人工检测相比，新型无损检测技术减少了人为误差和干扰因素，提高了检测精度和可重复性。此外，新型无损检测技术无需破坏样品，可以保持样品的完整性和原始性，避免资源浪费和环境污染。同时，新型无损检测技术可以实现对生产过程中肉品的实时监控和反馈，优化生产工艺和质量控制。

表1 新型无损检测技术应用对比一览表

然而，新型无损检测技术也存在一些局限性。首先，新型无损检测设备的价格较高，需要专业人员维护，增加了生产成本和运行成本。其次，新型无损检测技术涉及多种学科和领域，需要对肉品的物理、化学、生物等特性有深入的理解和分析，需要对数据处理和模型建立有高水平的技能和经验。最后，新型无损检测技术在不同的肉品品质指标上，有不同的适用范围和效果，需要根据具体的检测目的和条件选择合适的技术与方法。

4 技术应用未来发展趋势研究

未来，新型肉品无损检测技术的发展趋势将呈现多技术融合、智能化和标准化3个方面。多技术融合是新型肉品无损检测技术未来发展的重要趋势之一。利用多种新型无损检测技术的互补优势，可以实现对肉品品质全面、深入、精细的检测和评价。例如，通过超声波、磁共振成像等技术可以检测肉品的组织结构和密度，而利用红外光谱、拉曼光谱等技术可以检测肉品的化学成分和营养价值，这些技术的融合可以提高检测的准确性和可靠性。智能化是新型肉品无损检测技术未来发展的另一个重要趋势。利用人工智能、物联网、云计算等技术，可以实现对肉品品质检测数据的智能采集、处理、分析、存储和共享，提高检测效率和质量。例如，利用人工智能技术可以实现对肉品图像的自动识别和分类，利用物联网技术可以实现对肉品生产过程的全程监测，这些技术的应用可以大大提高肉品无损检测的效率和精度。标准化是新型肉品无损检测技术未来发展的另一个重要趋势。建立统一的肉品品质检测标准和规范，规范检测流程和方法，可以提高检测结果的可信度和可比性。例如，建立统一的肉品质量评价指标体系，制定标准化的检测方法和流程，可以实现不同实验室之间的检测结果互认，提高检测的可比性和可信度。总之，新型肉品无损检测技术未来的发展趋势将呈现多技术融合、智能化和标准化3个方面。通过不断发展和应用新技术、新方法，可以实现对肉品品质的全面、深入、精细的检测和评价，为保障食品安全和提高消费者满意度打下坚实基础。