牛肉味道鮮美，營養豐富，深受國內外市場的青睞。高品質牛肉鮮香細嫩，色澤紅潤，肌肉紋理清晰，蛋白質含量高，售價相對較高。目前仍有不法商販將低質量的牛肉假冒為高品質牛肉，以次充好，損害消費者利益。因此對不同品質的牛肉進行定性鑒別就顯得極為的重要。本文介紹了SC250近紅外高光譜成像儀在牛肉品種鑒別中的應用。
牛肉品種鑒別必要性：
牛肉味道鮮美，營養豐富，深受國內外市場的青睞。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高以及膳食結構的日益科學化，消費者對牛肉品質和營養的要求越來越高。高品質牛肉鮮香細嫩，色澤紅潤，肌肉紋理清晰，蛋白質含量高，售價相對較高。目前仍有不法商販將低質量的牛肉假冒為高品質牛肉，以次充好，損害消費者利益。因此對不同品質的牛肉進行定性鑒別成為當前牛肉產業發展亟需解決的問題。不同品種的牛肉在品質和口感上存在很大的差異，但肉品性狀和顏色極為相似，肉眼難以區分。
傳統的肉類鑒別方法有酶聯免疫吸附、蛋白質譜技術、PCR6等，鑒別成本較高，操作繁瑣，耗時耗力。因此，急需一種高效快速、無損環保、操作簡單的檢測方法對牛肉的種類和品質進行鑒別。高光譜成像技術作為一種新型無損檢測技術，具有超多波段、高光譜分辨率和譜圖合一等優勢，在肉品分析領域得到了廣泛的應用。
SC250近紅外高光譜成像儀在牛肉品種鑒別中的應用：
SC250近紅外高光譜成像儀是一款全新設計制造的高光譜成像儀器，內置推掃結構可以快速實現光譜影像的連續采集，在900-1700nm波段具有較高的靈敏度和穩定性，通過輔助相機實現對掃描區域的監控，主機內置電源模塊，可實現快速架設完成數據采集作業。全密封式設計可保證在實際使用中不會因為灰塵等影響光譜儀的內部光學元件，確保儀器的長期正常使用。
SC250近紅外高光譜成像儀配置標準的信號采集軟件，可進行高光譜影像及光譜數據的采集和簡單處理，可實時獲取樣品光譜及影像信息，將掃描結果存儲為圖像、表格等各種格式，數據可以被多種第三方專業的數據分析軟件調用，極大的擴展了儀器的使用范圍。廣泛應用于工業分選、精準農業、色差檢測、食品檢測、醫學制藥、文物保護、刑偵檢測、環境監測等領域。
使用SC250近紅外高光譜成像儀鑒別牛肉品種的具體步驟如下：
1.牛肉樣本采集
各品種牛經屠宰后在0℃下冷藏，排酸48h。取出牛肉樣品進行分割，每個品種的牛分別取4個部位肉（肩頸肉、眼肉、瓜條肉、里脊肉），剔除多余的油脂和筋膜后，放入保溫箱運至實驗室，貯藏在4℃冷柜備用。光譜掃描前將肉樣整形切塊（大小約為40mm×30mm×10mm），室溫下放置2h，待肉樣中心溫度達到室溫水平后，用濾紙吸干樣品表面的水分，進行光譜掃描。
2.高光譜圖像采集
由于肉樣本紋理形狀、色澤等會造成光源漫反射，影響光譜信息采集效果。因此，圖像采集時需設置合理的曝光時間和位移平臺移動速度。
同時，由于光源強度分布不均及相機中暗電流的存在，使采集到的信息中含有大量噪聲。因此在采集高光譜圖像之前需進行黑白校正。具體方法為：開啟高光譜系統，調整焦距和曝光時間，獲取標準全反射白板的白圖像，然后蓋住鏡頭，獲取全黑圖像。
圖像采集前，需打開高光譜儀器預熱30min。試驗過程中，每組取5塊肉樣依次置于電控位移平臺上，進行光譜掃描。圖像數據處理之前，利用數據采集軟件選取整塊肉表面作為感興趣區域
，計算該區域內的平均反射光譜，作為樣本的反射光譜。
3.光譜數據預處理：
在光譜采集過程中，由于試驗樣本、測定環境及儀器噪音等因素的影響，所采集的光譜數據中會夾雜一些無用信息，從而影響建模性能。因此，需要對原始光譜數據進行預處理。常用的光譜數據預處理方法有：區域歸一化、基線校準、標準正態變量變換、MSC方法等。
4.樣本劃分
不同的樣本劃分方法對所建模型具有不同的預測性能。常用的樣本劃分方法有：隨機法、選樣本、光譜-理化值共生距離法及順序劃分法。
5.特征波長提取
由于牛肉樣本的全波段光譜數據量大、信息混雜，且大量的光譜數據會造成模型復雜、計算量大等問題。因此，選用適當的特征波長提取方法可有效降低光譜數據的維度，減少運算量，提高模型穩健性和預測準確性。
6.建立模型
根據光譜數據，采用合適的方法建立牛肉品種鑒別的預測模型，然后根據預測模型建立相應的肉品種分類方法。
