專利名稱：一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的劃分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)方法，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)在農(nóng)產(chǎn)品分類中的應(yīng)用，專用于豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的劃分方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和加入了WTO，為了規(guī)范市場(chǎng)和與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，對(duì)肉類進(jìn)行分級(jí)以實(shí)現(xiàn)胴體或胴體不同部位肉品質(zhì)量的劃分，從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)具有重要的意義。通過(guò)對(duì)肉色特性的研究，如何有效實(shí)現(xiàn)客觀、準(zhǔn)確、快速或無(wú)損檢測(cè)肉色及其變化對(duì)肉類自動(dòng)分級(jí)具有重要的意義。隨著感官評(píng)定科學(xué)的發(fā)展和先進(jìn)儀器設(shè)備的開(kāi)發(fā)，近些年國(guó)外在食品感官特性客觀測(cè)定方面的研究非?；钴S。國(guó)外的豬肉質(zhì)量都有相應(yīng)的顏色標(biāo)準(zhǔn)，他們的豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)在豬肉的定價(jià)、國(guó)內(nèi)零售、國(guó)際貿(mào)易方面起著巨大的作用，而我國(guó)豬肉產(chǎn)品至今沒(méi)有自己的顏色標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法和國(guó)際接軌，參與世界的豬肉貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)，因此迫切需要建立一套豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)適應(yīng)質(zhì)量控制和市場(chǎng)的需要。計(jì)算機(jī)視覺(jué)在農(nóng)產(chǎn)品分類中的應(yīng)用，起初主要研究對(duì)象是蘋(píng)果、橘子、桃、香蕉、黃瓜、西紅柿等，由于分級(jí)速度達(dá)不到實(shí)時(shí)要求，還處于實(shí)驗(yàn)研究階段。計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用于肉品質(zhì)量檢測(cè)和分級(jí)研究始于上個(gè)世紀(jì)90年代。
美國(guó)、日本和西歐等一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已制定出自己的豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)，然而中國(guó)目前豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白，為促進(jìn)中國(guó)豬肉加工行業(yè)的發(fā)展和消費(fèi)者消費(fèi)意識(shí)和水平的提高，所以制定出一套適合中國(guó)豬肉加工行業(yè)的顏色標(biāo)準(zhǔn)顯得意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
1、技術(shù)問(wèn)題本技術(shù)的目的在于，針對(duì)消費(fèi)者對(duì)豬肉顏色的選擇主觀性和豬肉質(zhì)量隨擺放時(shí)間顏色變化問(wèn)題，提出一套科學(xué)客觀的豬肉質(zhì)量等級(jí)的顏色分級(jí)方法。
2、技術(shù)方案1、一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的劃分方法，包括1)根據(jù)色度學(xué)上CIE(國(guó)際照明委員會(huì))推薦的顏色空間和色度計(jì)測(cè)定的肉色參數(shù)L*、a*、b*值進(jìn)行顏色分級(jí)，并做成豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖I級(jí)明度值L*為62.14～58.76；紅色度a*值為7.56～7.66；黃度值b*為17.27～14.40；II級(jí)明度值L*為58.77～54.70；紅色度a*值為7.67～8.24；黃度值b*為14.41～12.51；III級(jí)明度值L*為54.71～50.53；紅色度a*值為8.25～9.71；黃度值b*為12.52～12.03；IV級(jí)明度值L*為50.54～46.02；紅色度a*值為9.72～10.79；黃度值b*為12.04～11.18；V級(jí)明度值L*為46.03～42.27；紅色度a*值為10.80～11.56；黃度值b*為11.19～10.05；
VI級(jí)明度值L*為42.28以上；紅色度a*值為11.57以上；黃度值b*為10.06以上；2)采集鮮肉材料，根據(jù)豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)劃分。
上述一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)方法，其特征在于，采集的鮮肉材料根據(jù)豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)板，利用數(shù)碼相機(jī)采集數(shù)碼相片進(jìn)行豬肉的計(jì)算機(jī)智能化分級(jí)。
3、有益效果(1)本發(fā)明填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的空白，美國(guó)和日本以及西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)制定出自己的顏色標(biāo)準(zhǔn)，極大促進(jìn)了當(dāng)?shù)刎i肉加工業(yè)的發(fā)展；由于各個(gè)國(guó)家豬肉加工業(yè)中，無(wú)論是從遺傳育種和飼養(yǎng)還是從屠宰和加工方面來(lái)說(shuō)，都或多或少會(huì)存在差異，從而影響到豬肉的顏色，而且各個(gè)國(guó)家消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣和消費(fèi)嗜好不同，對(duì)豬肉顏色有不同的偏好，所以不能照搬照抄他國(guó)的豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)；本顏色標(biāo)準(zhǔn)采用L*a*b*顏色空間(最能反應(yīng)出人類視覺(jué)特征的顏色空間)結(jié)合大量的樣品采集研究工作，能夠較為科學(xué)地對(duì)我國(guó)豬肉顏色進(jìn)行分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化。
(2)此豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)包括的6個(gè)級(jí)別之中，級(jí)別1為PSE肉(Pale，Soft，Exudative；蒼白，柔軟，有汁液滲出)，級(jí)別6為DFD肉(Dark，F(xiàn)irm，Dry；暗紅，堅(jiān)硬，干燥)，是兩種存在質(zhì)量缺陷的肉品，中間的級(jí)別為正常肉品，其中以3、4級(jí)品質(zhì)最佳，顏色的標(biāo)準(zhǔn)有利于消費(fèi)者對(duì)肉進(jìn)行選擇，避開(kāi)品質(zhì)缺陷的肉品，同時(shí)使企業(yè)能提高加工水平生產(chǎn)出高品質(zhì)肉，減少品質(zhì)缺陷。
(3)有利于零售商根據(jù)生鮮肉的顏色制定不同的價(jià)格，做到“按質(zhì)論價(jià)”。
(4)豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)制定后，在四川高金食品有限公司和江蘇雨潤(rùn)集團(tuán)采集了大量樣品并進(jìn)行顏色分級(jí)驗(yàn)證性試驗(yàn)，得到了從事肉類加工和研究人員的認(rèn)可，取得了非常理想的效果；(5)豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)，對(duì)豬肉消費(fèi)者的消費(fèi)心理和顏色偏好有一定了解，在超市和屠宰加工企業(yè)走訪了大量的消費(fèi)者和肉類加工從業(yè)人員，征詢了許多有益的建議；標(biāo)準(zhǔn)制定后再次進(jìn)行意見(jiàn)反饋，消費(fèi)者和肉類加工從業(yè)人員十分贊同和歡迎豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)。
四

圖1.豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)板圖2.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌T45min分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組T范圍內(nèi)胴體數(shù)圖3.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌pH45min分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組pH范圍內(nèi)胴體數(shù)圖4.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌pH24hr分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組pH范圍內(nèi)胴體數(shù)圖5.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色L*值分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組L*范圍內(nèi)胴體數(shù)圖6.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色a*值分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組a*值范圍內(nèi)胴體數(shù)圖7.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色b*值分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組b*值范圍內(nèi)胴體數(shù)圖8.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色Chroma值分布。柱形圖上方數(shù)值表示每組Chroma值范圍內(nèi)胴體數(shù)圖9.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色Hue angle值分布圖10.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌感官評(píng)定肉色分值(肉色分級(jí))分布柱形圖上方數(shù)值表示每組肉色分值范圍內(nèi)胴體數(shù)圖11.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌感官評(píng)定肉色分值(肉色分級(jí))百分?jǐn)?shù)分布柱形圖上方數(shù)值表示每組肉色分值范圍內(nèi)胴體百分?jǐn)?shù)圖12.500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌外觀評(píng)定質(zhì)量分類百分?jǐn)?shù)分布圖13.PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)L*值變化圖14.PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)a*值變化圖15.PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)b*值變化圖16.PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)hue angle值的變化圖17.L*、a*、b*色空間五具體實(shí)施方式
(一)豬肉背最長(zhǎng)肌肉色質(zhì)量分類及與溫度、pH的相關(guān)性1材料與方法1.1材料在雨潤(rùn)集團(tuán)東海福潤(rùn)肉類加工廠有限公司(日屠宰1500——2000頭)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有生產(chǎn)線隨機(jī)挑選500頭豬胴體(2003、3-2003、7)，這些豬毛體重在90～100kg之間，年齡5～6月齡，未考慮其品種、性別、基因型等宰前因素背景。但宰前及生產(chǎn)工藝流程及工藝條件是一致的。
便攜式pH計(jì)(HANNA-HI9025microcomputure，葡萄牙產(chǎn))；便攜式色度計(jì)(MinoltaCR200，D65光源，口徑Φ＝8mm，日本產(chǎn))；標(biāo)準(zhǔn)比色板(6級(jí)，美國(guó)產(chǎn))。
1.2數(shù)據(jù)采集在屠宰生產(chǎn)線上豬胴體劈半后入冷庫(kù)前即宰后45min和宰后胴體冷卻24h后(于3±1℃冷庫(kù)，風(fēng)速0.4m/s)測(cè)定胴體數(shù)據(jù)。胴體數(shù)據(jù)包括背最長(zhǎng)肌pH45min、T45min、pH24h、T24h及24h后的背最長(zhǎng)肌肉色儀器測(cè)定參數(shù)值(L*、a*、b*、Chroma、Hue angle)和肉色感官評(píng)定分值。宰后45min時(shí)，在豬左半胴體背最長(zhǎng)肌第3-4眼肌間用便攜式pH計(jì)測(cè)定pH45min、T45min，pH計(jì)帶刀電極從距離7.5cm的第3-4眼肌間插入，平衡30s。宰后冷卻24h時(shí)，在冷庫(kù)中將同一頭豬右半胴體背最長(zhǎng)肌第3-4眼肌切開(kāi)斷面，上斷面用便攜式pH計(jì)測(cè)定pH24h、T24h；下斷面清除表面雜質(zhì)，自然發(fā)色60min，立即用便攜式色度計(jì)測(cè)定肉色參數(shù)L*、a*、b*、Chroma、Hue angle，之后對(duì)照美國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)比色板由6人小組進(jìn)行感官比色打分和進(jìn)行斷面質(zhì)地、汁液狀況評(píng)價(jià)。感官評(píng)定小組人員事先根據(jù)AMSA(1991)指南程序進(jìn)行訓(xùn)練。光照條件符合AMSA(1991)指南規(guī)定要求660lux。感官評(píng)定小組人員視角與光源呈45°角，環(huán)境室溫＜4℃。每塊背最長(zhǎng)肌的肉色評(píng)分為所有感官評(píng)定小組人員評(píng)分的平均值。
1.3數(shù)據(jù)處理對(duì)豬胴體采集的上述數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS6.12進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。確定各個(gè)胴體參數(shù)的平均值，變化范圍以及分布規(guī)律，正態(tài)分布檢驗(yàn)采用Kolmogorov-Smirnov法；計(jì)算參數(shù)間的簡(jiǎn)單相關(guān)性。
2結(jié)果與分析表1是豬胴體背最長(zhǎng)肌所測(cè)定指標(biāo)包括pH、溫度、肉色的簡(jiǎn)單描述性統(tǒng)計(jì)；可看出，在所取500頭豬胴體中各個(gè)測(cè)定指標(biāo)均有明顯變化。
表1冷卻豬肉背最長(zhǎng)肌肉色、溫度和pH調(diào)查

圖2為500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌T45min分布，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)大多數(shù)胴體背最長(zhǎng)肌T45min在39.5～40.9℃范圍內(nèi)，胴體數(shù)為295，占總數(shù)的59.0％；T45min＜39.5℃的胴體數(shù)為109，而T45min＞40.9℃的胴體數(shù)為96，占總數(shù)的19.2％。圖3、圖4分別是宰后45min和宰后24h時(shí)所測(cè)定胴體背最長(zhǎng)肌pH45min和pH24h的分布。pH45min和pH24h亦均未呈現(xiàn)正態(tài)分布(p＜0.05)，且分布范圍較寬。圖3中胴體背最長(zhǎng)肌pH45min范圍≥6.00的胴體數(shù)為378，占總數(shù)的75.6％，而胴體背最長(zhǎng)肌pH45min范圍＜6.00的胴體數(shù)為122，占總數(shù)的24.4％。圖4中胴體背最長(zhǎng)肌pH24h范圍為5.60-5.79的胴體數(shù)為252，而pH24h范圍為5.50-5.79的胴體數(shù)為366，占總數(shù)的73.2％；pH24h≥5.80的胴體數(shù)為53，pH24h≥6.0的胴體數(shù)僅為8，而pH24h＜5.50的胴體數(shù)為85。
500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色L*值分布如圖5，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)；大多數(shù)胴體背最長(zhǎng)肌肉色L*值范圍在48.00-55.99之間，胴體數(shù)為291，占總數(shù)的58.2％；L*值≥56.00的胴體數(shù)為113，占總數(shù)的22.6％，而L*值＜48.00的胴體數(shù)為100。
500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色a*值分布如圖6，基本呈正態(tài)分布(p＞0.05)。大多數(shù)胴體a*值范圍在6.00-9.99之間，胴體數(shù)為330，占總數(shù)的66.0％；a*值≥10.00的胴體數(shù)為104，占總數(shù)的20.8％，而a*值＜6.00的胴體數(shù)為62，占總數(shù)的12.4％。b*值的分布如圖7所示，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)。
500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色Chroma值分布如圖8，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)。大多數(shù)胴體Chroma值范圍在8.00-11.99之間，胴體數(shù)為298，占總數(shù)的59.6％；Chroma值≥12.00的胴體數(shù)為80，占16.0％，而Chroma值＜8.00的胴體數(shù)為122。
500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色Hue angle值分布如圖9，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)。大多數(shù)胴體Hue angle值范圍在26.0-39.9之間，胴體數(shù)為370，占總數(shù)的74.0％。
圖10和圖11分別為500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌感官評(píng)定肉色分值和百分?jǐn)?shù)分布，呈非正態(tài)分布(p＜0.05)。大多數(shù)胴體肉色分值范圍在2.0-3.9之間，胴體數(shù)為373，占總數(shù)的74.6％；肉色分值≥4.0的胴體數(shù)為54，僅占總數(shù)的10.8％；而肉色分值＜2.0的胴體數(shù)為73，占總數(shù)的14.6％。
根據(jù)豬肉質(zhì)量分類判斷標(biāo)準(zhǔn)，本試驗(yàn)500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌中，PSE豬肉占18.6％，RFN(正常)豬肉占80.4％，而DFD豬肉僅占1.0％(如圖12)。
3結(jié)論3.1本試驗(yàn)所測(cè)定的有關(guān)參數(shù)(a*值分布除外)的分布均與正態(tài)分布差異顯著(p＜0.05)，這可能與500頭豬胴體按肉色等評(píng)價(jià)的豬肉質(zhì)量分類中，PSE、正常、DFD三者所占比重不同有關(guān)(參見(jiàn)圖12)，反映了與肉色有關(guān)的豬肉質(zhì)量的不一致性很大。
3.2除a*值分布外，其它指標(biāo)(L*值、pH45min、T45min、pH24h、b*、Chroma、Hue angle、肉色分值、T24h(未給出))分布均未呈現(xiàn)正態(tài)分布(p＜0.05)。500頭豬胴體背最長(zhǎng)肌中，PSE豬肉占18.6％，RFN(正常)豬肉占80.4％，而DFD豬肉僅占1.0％。
3.3豬胴體背最長(zhǎng)肌宰后45min時(shí)的溫度變化可能與宰后45min時(shí)的pH變化有內(nèi)在的因果關(guān)系或共同受其他因素的影響，而宰后45min時(shí)的pH變化與宰后24h時(shí)的pH變化、肉色參數(shù)變化與肉色分值也可能有某種影響關(guān)系；宰后24h的pH變化可能會(huì)影響其宰后24h時(shí)的肉色參數(shù)變化與肉色分值；肉色儀器測(cè)定參數(shù)對(duì)肉色感官分值的影響是不同的。
(二)儀器測(cè)定、數(shù)字圖像處理客觀評(píng)定冷卻豬肉肉色1材料與方法1.1取樣和感官評(píng)定如第一部分所述1.2圖像獲取肉色感官評(píng)分結(jié)束后，立即把肉塊樣品放入特定設(shè)計(jì)的圖像獲取裝置中，光源為圓形熒光燈，主要保證圖像獲取條件一致。用數(shù)碼相機(jī)(規(guī)格型號(hào)Sony-Dsc-S75CCD)獲取所有豬肉樣品圖像，肉色圖像分辨率為640*480像素。圖像獲取的光照條件應(yīng)與感官評(píng)定光照條件應(yīng)基本一致。
1.3圖像處理將獲取圖像進(jìn)行分割，即根據(jù)圖像背景、皮下和肌內(nèi)脂肪、肌肉灰度的不同，應(yīng)用編程工具軟件編寫(xiě)程序，以從圖像中去除背景、皮下和肌內(nèi)脂肪。用類差影法去除黑色背景；用閾值法從灰度圖中去除白色脂肪。分割后的樣品圖像通過(guò)圖像的特征提取算法區(qū)域增長(zhǎng)標(biāo)記法提取，并以L*a*b*顏色空間和HIC顏色空間表示。每個(gè)樣品隨機(jī)取三個(gè)點(diǎn)測(cè)定，算出三個(gè)點(diǎn)的L*、a*、b*、Chroma、Hue angle參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，這些平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差就表示了每個(gè)樣品的肉色特性。
2結(jié)果與分析2.1儀器測(cè)定肉色參數(shù)對(duì)冷卻豬肉肉色評(píng)定和預(yù)測(cè)由80頭豬胴體背最長(zhǎng)肌肉色儀器測(cè)定參數(shù)(L*、a*、b*、Chroma、Hue angle)建立3個(gè)逐步回歸方程(表2)?？煽闯觯馍种凳躄*值的影響最大(R2＝0.6432)。除L*值外，對(duì)肉色分值有影響的參數(shù)依次為a*值、Chroma值，三者對(duì)肉色分值的決定系數(shù)為R2＝0.7277。
表2由肉色儀器測(cè)定參數(shù)(L*、a*、b*、Chroma、Hue angle)建立的3個(gè)逐步回歸方程

注Y肉色分值，L*亮度值，a*紅色度，Chroma色飽和度，R2決定系數(shù)由80頭豬胴體背最長(zhǎng)肌圖像處理后獲取肉色參數(shù)(L*、a*、b*、Chroma、Hue angle)建立的3個(gè)逐步回歸方程如表2-4?？煽闯?，肉色分值受L*值的影響最大(R2＝0.6345)。除L*值外，對(duì)肉色分值有影響的參數(shù)依次為a*值、b*值，三者對(duì)肉色分值的決定系數(shù)為R2＝0.84223結(jié)論 由圖像處理后獲取肉色參數(shù)建立的逐步回歸模型預(yù)測(cè)冷卻豬肉肉色分值的效果最佳，以|預(yù)測(cè)肉色分值-感官肉色分值|≤0.3為預(yù)測(cè)正確判斷標(biāo)準(zhǔn)，其預(yù)測(cè)正確率為78.8％，與本試驗(yàn)預(yù)測(cè)正確率最高的單個(gè)感官評(píng)定人員相比(78.2％)，差異不顯著(P＞0.05)。
(三)PSE、E常、DFD冷卻豬肉冷藏期間的肉色穩(wěn)定性1材料與方法1.1豬肉取樣豬肉背最長(zhǎng)肌取自12頭閹公豬胴體，體重約90kg(遼寧撫順肉聯(lián)廠)。宰后冷卻24h，切開(kāi)第3-4肋骨眼肌間脊椎背最長(zhǎng)肌斷面，通過(guò)pH計(jì)(型號(hào)HANNA-HI9025microcomputure，葡萄牙產(chǎn))測(cè)定和感官評(píng)定鑒定為PSE豬肉(4頭豬胴體)、正常豬肉(4頭豬胴體)和DFD豬肉(4頭豬胴體)。將一部分豬肉背最長(zhǎng)肌橫向(與肌纖維方向垂直)切成肉塊(厚度＝1.0cm，作為未成熟樣))，發(fā)色60min，放入托盤(pán)(1塊/托盤(pán))，一部分蓋以聚乙烯收縮薄膜透氧包裝(氧氣透過(guò)率＝5000cc/m2/24h·atm)，一部分裝入脫氧包裝袋(PET/PA/CPP，氧氣透過(guò)率＝15cc/m/24h·atm，江陰市中江包裝材料公司；脫氧劑，南京天華科技開(kāi)發(fā)有限公司，包裝袋內(nèi)氣體濃度為1％O/99N)脫氧包裝。包裝好后的豬肉樣品立即放入冰箱。另一部分未切片豬肉背最長(zhǎng)肌，脫氧(脫氧劑)包裝成熟4天(2±1℃)后，切塊(作為成熟樣)，如上述僅蓋以聚乙烯收縮薄膜透氧包裝后冷藏。色度計(jì)法測(cè)定指標(biāo)按同樣的豬肉取樣方法在南京肉聯(lián)廠和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行。
1.2冷藏條件冰箱冷藏溫度(2±1℃)，無(wú)光照。透氧包裝豬肉樣品共放置6天，其中未成熟肉樣放置4天后，取部分樣品放置于室溫25℃，分別于0h，4h，8h，12h，16h時(shí)測(cè)定。脫氧包裝樣品放置1、2、3、4天后，分別改為透氧包裝，再放置1天(ARA法)。每天取樣進(jìn)行分析測(cè)定，每個(gè)樣品取2個(gè)點(diǎn)，每種質(zhì)量肉每次3個(gè)重復(fù)。
1.3豬肉表面肉色測(cè)定用色度計(jì)(Minolta CR200，D65光源，口徑Φ＝8mm，日本產(chǎn))測(cè)定豬肉樣品表面肉色參數(shù)值L*、a*、b*、Chroma、Hue angle，每個(gè)樣品取2個(gè)點(diǎn)，每種質(zhì)量肉每次3個(gè)重復(fù)。
1.4統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用SAS6.12進(jìn)行單因素方差統(tǒng)計(jì)分析和鄧肯氏多重比較。
2.結(jié)果與分析圖13為PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)L*值變化。可看出，雖然第0天時(shí)三種質(zhì)量豬肉L*值不同，但隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，L*值均未發(fā)生顯著的變化(P＞0.05)。第6天時(shí)，PSE豬肉L*值＞正常豬肉L*值＞DFD豬肉L*值。
圖14為PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)a*值變化?？煽闯?，從第1天至第6天，PSE豬肉a*值由8.02降至4.59，變化幅度極顯著(P＜0.01)；正常豬肉a*值由7.55降至6.02(P＜0.05)，而DFD豬肉a*值由7.35降至7.12(P＞0.05)。
圖15為PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)b*值變化。可看出，除第0天至第1天，三種質(zhì)量豬肉b*值增加外，第1天至第6天b*值變化無(wú)明顯規(guī)律。
圖16為PSE、正常、DFD冷卻豬肉(背最長(zhǎng)肌)冷藏期間(2±1℃)hue angle值的變化?？煽闯觯琍SE豬肉hue angle值隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈增加趨勢(shì)，由第1天的40.9上升至第6天的50.5；正常、DFD豬肉第2天至第6天hue angle值變化不大。
3結(jié)論三種質(zhì)量豬肉表面肉色穩(wěn)定性順序?yàn)镈FD＞正常＞PSE；DFD豬肉比PSE、正常豬肉表現(xiàn)了較高的高鐵肌紅蛋白還原能力；色度計(jì)參數(shù)反映肉色穩(wěn)定性的靈敏性不同。
(四)豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)板的研制從以上三部分研究的結(jié)果可以看出豬肉顏色具有顯著差異性(背最長(zhǎng)肌L*、a*、b*值和感官肉色分值)，使得豬肉顏色分級(jí)成為了可能，為了使豬肉顏色分級(jí)的計(jì)算機(jī)智能化研究進(jìn)一步開(kāi)展，我們首先對(duì)豬肉顏色進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，制定豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)板。其依據(jù)主要是對(duì)豬肉背最長(zhǎng)肌的各種理化指標(biāo)的測(cè)量和肉色感官評(píng)分(數(shù)據(jù)結(jié)果與分析見(jiàn)以上三部分)，再根據(jù)色度學(xué)上經(jīng)典的L*、a*、b*表色系統(tǒng)結(jié)合大量的分級(jí)實(shí)踐最終確立豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)。
1.L*、a*、b*表色系統(tǒng)的介紹CIE(國(guó)際照明委員會(huì))1976年推薦了L*、a*、b*均勻色空間，簡(jiǎn)稱CIEL*a*b*色空間。目前L*、a*、b*表色系統(tǒng)已得到廣大使用者的認(rèn)可。本系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)在于它的均勻性，更為接近人眼的感覺(jué)之差，所以有利于色差比較。
圖17中的中央軸L*表示明度，與L*軸垂直的色空間予以刨切的截面用a*、b*標(biāo)度。a*、b*是以通過(guò)L*軸的中心來(lái)劃分(+)側(cè)和(-)側(cè)。利用測(cè)色儀器可以直接測(cè)得L*、a*、b*值。由圖4-1中可以看到L*值越大，其明度越高。a*在(+)側(cè)數(shù)值越大，則表示紅色程度越高，在(-)測(cè)，則表示綠色程度，b*在(+)測(cè)數(shù)值越大，則表示黃色程度越高，在(-)側(cè)，則表示藍(lán)色程度越高。
2.關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)照明體我們知道，照明光源對(duì)物體的顏色影響很大。不同的光源，有著各自的光譜能量分布及顏色，在它們的照射下物體表面呈現(xiàn)的顏色也隨之變化。為了統(tǒng)一對(duì)顏色的認(rèn)識(shí)，首先必須要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的照明光源。因?yàn)楣庠吹念伾c光源的色溫密切相關(guān)，所以CIE規(guī)定了四種標(biāo)準(zhǔn)照明體的色溫標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)照明體A代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光；標(biāo)準(zhǔn)照明體B代表相關(guān)色溫約為4874K的直射陽(yáng)光；標(biāo)準(zhǔn)照明體C代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光，光色近似陰天天空的日光；標(biāo)準(zhǔn)照明體D65代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光；標(biāo)準(zhǔn)照明體D代表標(biāo)準(zhǔn)照明體D65以外的其它日光。
CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜能量分布，是規(guī)定的光源顏色標(biāo)準(zhǔn)。它并不是必須由一個(gè)光源直接提供，也并不一定用某一光源來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的要求，還必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)光源，以具體實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體所要求的光譜能量分布。CIE推薦下列人造光源來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)光源A色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈，其光色偏黃。
標(biāo)準(zhǔn)光源B色溫為4874K，由A光源加罩B型D-G液體濾光器組成。光色相當(dāng)于中午日光。
標(biāo)準(zhǔn)光源C色溫為6774K，由A光源加罩C型D-G液體濾光器組成，光色相當(dāng)于有云的天空光。
CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C由標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、C實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于模擬典型日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65，目前CIE還沒(méi)有推薦相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源。因?yàn)樗墓庾V能量分布在目前還不能由真實(shí)的光源準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前國(guó)際上正在進(jìn)行著與標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源的研制工作。現(xiàn)在研制的三種模擬D65人造光源分別為帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒光燈。它們的相對(duì)光譜能量分布與D65有所符合，帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模擬，帶濾光器的白熾燈在紫外區(qū)的模擬尚不太理想，熒光燈的模擬較差。為了滿足精細(xì)辨色生產(chǎn)活動(dòng)的需要，還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源，稱為D75光源。其色溫可達(dá)7500K。主要運(yùn)用在原棉評(píng)級(jí)等精細(xì)辨色工作中。
本研究所用的照明體是標(biāo)準(zhǔn)照明體D65模擬光源，色度儀(用于測(cè)量L*、a*、b*值)儀器內(nèi)部所采用的光源也為D65標(biāo)準(zhǔn)照明體。
3.豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)板的參數(shù)量化肉色儀器測(cè)定參數(shù)L*、a*、b*、Chroma、Hue angle相互間，除L*與a*、a*與Hueangle之間呈顯著性正相關(guān)(p＜0.05)外，其余之間則呈極顯著正相關(guān)性(p＜0.01)，且正相關(guān)性較強(qiáng)。表明肉色儀器測(cè)定參數(shù)并非相互獨(dú)立，它們之間共線性很強(qiáng)。
根據(jù)色度學(xué)上CIE推薦的顏色空間和色度計(jì)測(cè)定的肉色參數(shù)L*、a*、b*值進(jìn)行顏色分級(jí)，并做成豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖I級(jí)明度值L*為62.14～58.76；紅色度a*值為7.56～7.66；黃度值b*為17.27～14.40；II級(jí)明度值L*為58.77～54.70；紅色度a*值為7.67～8.24；黃度值b*為14.41～12.51；III級(jí)明度值L*為54.71～50.53；紅色度a*值為8.25～9.71；黃度值b*為12.52～12.03；IV級(jí)明度值L*為50.54～46.02；紅色度a*值為9.72～10.79；黃度值b*為12.04～11.18；V級(jí)明度值L*為46.03～42.27；紅色度a*值為10.80～11.56；黃度值b*為11.19～10.05；VI級(jí)明度值L*為42.28以上；紅色度a*值為11.57以上；黃度值b*為10.06以上；豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)制定后，在四川高金食品有限公司和江蘇雨潤(rùn)集團(tuán)采集了大量樣品并進(jìn)行顏色分級(jí)驗(yàn)證性試驗(yàn)，得到了從事肉類加工和研究人員的認(rèn)可，取得了非常理想的效果。此豬肉顏色標(biāo)準(zhǔn)包括的6個(gè)級(jí)別之中，級(jí)別1為PSE肉(Pale，Soft，Exudative；蒼白，柔軟，有汁液滲出)，級(jí)別6為DFD肉(Dark，F(xiàn)irm，Dry；暗紅，堅(jiān)硬，干燥)，是兩種存在質(zhì)量缺陷的肉品，中間的級(jí)別為正常肉品，其中以3、4級(jí)品質(zhì)最佳，顏色的標(biāo)準(zhǔn)有利于消費(fèi)者對(duì)肉進(jìn)行選擇，避開(kāi)品質(zhì)缺陷的肉品，同時(shí)使企業(yè)能提高加工水平生產(chǎn)出高品質(zhì)肉，減少品質(zhì)缺陷。
權(quán)利要求
1.一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的劃分方法，包括1)根據(jù)色度學(xué)上CIE(Commission Internationale d′Eclairage，國(guó)際照明委員會(huì))推薦的顏色空間和色度計(jì)測(cè)定的肉色參數(shù)L*、a*、b*值進(jìn)行顏色分級(jí)，其豬肉顏色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為I級(jí)明度值L*為62.14～58.76；紅色度a*值為7.56～7.66；黃度值b*為17.27～14.40；II級(jí)明度值L*為58.77～54.70；紅色度a*值為7.67～8.24；黃度值b*為14.41～12.51；III級(jí)明度值L*為54.71～50.53；紅色度a*值為8.25～9.71；黃度值b*為12.52～12.03；IV級(jí)明度值L*為50.54～46.02；紅色度a*值為9.72～10.79；黃度值b*為12.04～11.18；V級(jí)明度值L*為46.03～42.27；紅色度a*值為10.80～11.56；黃度值b*為11.19～10.05；VI級(jí)明度值L*為42.28以上；紅色度a*值為11.57以上；黃度值b*為10.06以上；2)采集鮮肉材料，根據(jù)以上豬肉顏色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)劃分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)方法，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1所述豬肉顏色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)做成豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖板，將采集的鮮肉材料根據(jù)豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖板進(jìn)行分級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)方法，其特征在于，采集的鮮肉材料根據(jù)豬肉顏色等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)板，利用數(shù)碼相機(jī)采集數(shù)碼相片進(jìn)行豬肉的計(jì)算機(jī)智能化分級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種豬肉顏7色質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)方法，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)在農(nóng)產(chǎn)品分類中的應(yīng)用，專用于豬肉顏色質(zhì)量等級(jí)的劃分方法。根據(jù)色度學(xué)上CIE(國(guó)際照明委員會(huì))推薦的顏色空間和色度計(jì)測(cè)定的肉色參數(shù)L
文檔編號(hào)B07C5/342GK1751812SQ20051009477
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者彭增起, 徐幸蓮, 周光宏, 魯奕俊 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)