高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)食(shi)品(pin)檢(jian)測(ce)中(zhong)的(de)應用(yong)

“民(min)以食為(wei)天，食以安為(wei)先(xian)”，食品(pin)安全(quan)壹(yi)直(zhi)是全(quan)社會(hui)關註(zhu)的(de)問(wen)題之壹(yi)。但(dan)由(you)於(yu)食(shi)品(pin)種(zhong)類(lei)多樣，且(qie)從(cong)生產(chan)、加(jia)工(gong)、儲(chu)藏(zang)到(dao)運輸(shu)過(guo)程中(zhong)可(ke)能(neng)接(jie)觸到(dao)的(de)汙(wu)染(ran)源(yuan)種類(lei)繁多，傳(chuan)統(tong)的(de)檢(jian)測(ce)方法(fa)受(shou)限(xian)於時效和人(ren)力(li)，對(dui)許多保質(zhi)期短的(de)食(shi)品(pin)束(shu)手無(wu)策(ce)。因(yin)此，無(wu)論(lun)是對(dui)工(gong)廠(chang)、消費者(zhe)還(hai)是質檢(jian)人(ren)員(yuan)來(lai)說(shuo)，探索壹(yi)種(zhong)快(kuai)速無(wu)損(sun)的(de)食(shi)品(pin)檢(jian)測(ce)方案具(ju)有重(zhong)要現實意(yi)義。

易(yi)科泰公(gong)司生(sheng)態(tai)健(jian)康(kang)研究中(zhong)心(xin)致(zhi)力(li)於生態-農業-健(jian)康(kang)研究發展與(yu)創(chuang)新(xin)應用(yong)，專(zhuan)註於(yu)光譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)上(shang)述(shu)領域的(de)研發集成及(ji)技(ji)術(shu)推(tui)廣，憑借(jie)多年(nian)科研儀(yi)器技(ji)術(shu)研發集成經(jing)驗，引進(jin)先進的(de)高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)傳(chuan)感器技(ji)術(shu)，通(tong)過“光(guang)譜指紋”特征差異(yi)來(lai)反映不同食(shi)品(pin)的(de)理(li)化特(te)性，及(ji)有機化合(he)物(wu)組(zu)成和分子(zi)結(jie)構信息(xi)，進(jin)而有效反映食(shi)品(pin)中(zhong)的(de)化學(xue)成分或(huo)微生物(wu)汙(wu)染(ran)情況(kuang)。充分將“圖(tu)譜合(he)壹(yi)”、“光(guang)譜(pu)立(li)方”應用(yong)到(dao)食(shi)品(pin)檢(jian)測(ce)領域，為(wei)該(gai)領域提(ti)供(gong)全(quan)面(mian)的(de)高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)應用(yong)方案。
壹(yi)、應用(yong)案(an)例
1.1 汙染(ran)檢(jian)測(ce)
高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)果(guo)蔬(shu)中(zhong)的(de)農藥(yao)汙染、動物(wu)制品(pin)中(zhong)的(de)糞(fen)便(bian)殘(can)留物(wu)汙(wu)染(ran)、及(ji)各(ge)類(lei)食品(pin)中(zhong)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)等(deng)汙(wu)染檢(jian)測(ce)中(zhong)都表現出(chu)了出(chu)色(se)的(de)辨(bian)識(shi)能(neng)力。 

上(shang)左圖為(wei)混(hun)有5%麥(mai)角菌(jun)粉(fen)末(mo)的(de)面(mian)粉(fen)樣(yang)本(ben)真(zhen)彩(cai)色(se)圖，右(you)圖為(wei)高(gao)光(guang)譜(pu)圖像(xiang)處(chu)理後(hou)的(de)分類(lei)結果(guo)，其(qi)中(zhong)白色(se)的(de)部(bu)分為面(mian)粉(fen)，灰(hui)色(se)為麥角菌(jun)¹。

上(shang)圖為在(zai)4^oC低(di)溫(wen)保(bao)存(cun)不同時長(chang)的(de)雞(ji)肉切片(pian)上(shang)大腸(chang)桿(gan)菌(jun)和假單胞菌(jun)菌(jun)株的(de)分布情況(kuang)，假(jia)彩(cai)色(se)可表征細(xi)菌(jun)濃度。可利(li)用(yong)此(ci)數(shu)據(ju)結(jie)果(guo)及(ji)時決(jue)策：拋棄或(huo)者(zhe)及(ji)時采取措(cuo)施(shi)進(jin)行(xing)補救處(chu)理。
1.2 食(shi)品(pin)摻(chan)假(jia)
食(shi)品(pin)摻(chan)假(jia)也(ye)是令人(ren)頭(tou)疼(teng)的(de)食(shi)品(pin)質(zhi)量(liang)問(wen)題之壹(yi)，許多與原(yuan)材料(liao)相似(si)但(dan)有害成分的(de)摻(chan)入(ru)，很難(nan)通過(guo)傳(chuan)統(tong)方式檢(jian)測(ce)識(shi)別，而高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)通(tong)過光(guang)譜差異即(ji)可快(kuai)速準確的(de)輸(shu)出(chu)檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)。

上(shang)圖（a）為在(zai)優(you)質(zhi)豬(zhu)肉糜(mi)中(zhong)摻(chan)入(ru)不同濃度豬(zhu)頸(jing)肉的(de)樣(yang)本(ben)假(jia)彩(cai)色(se)圖，（b）為基(ji)於高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)的(de)分類(lei)結果(guo)示(shi)意(yi)圖²

1.3 品(pin)質(zhi)檢(jian)測(ce)
食(shi)品(pin)中(zhong)關(guan)鍵(jian)營(ying)養(yang)成分的(de)含(han)量(liang)是決定(ding)其(qi)品(pin)質(zhi)高(gao)低(di)的(de)重(zhong)要指標，將某壹(yi)類(lei)待(dai)測物(wu)質(zhi)的(de)化學(xue)計量學(xue)特(te)征(zheng)與(yu)高(gao)光(guang)譜(pu)數(shu)據(ju)建(jian)立關(guan)聯模型(xing)，即(ji)可快速無(wu)損(sun)的(de)輸(shu)出(chu)該成分的(de)濃度分布圖。

上(shang)圖為5個不同品(pin)花生(sheng)的(de)含(han)油(you)量(liang)的(de)可(ke)視(shi)化高(gao)光(guang)譜(pu)分類(lei)圖³

1.4分類(lei)檢(jian)測(ce)
食(shi)品(pin)產(chan)地(di)溯(su)源(yuan)、混(hun)合(he)加(jia)工(gong)食(shi)品(pin)中(zhong)的(de)原(yuan)料(liao)分類(lei)等也(ye)是高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)的(de)拿(na)手(shou)好(hao)戲。

上(shang)圖為鑒(jian)別不同品(pin)牌(pai)花草(cao)茶(cha)中(zhong)原(yuan)料(liao)成分的(de)實(shi)驗a)為校準用(yong)的(de)標(biao)準樣(yang)品(pin)，b)為(wei)高(gao)光(guang)譜(pu)圖像(xiang)的(de)分類(lei)結果(guo)及(ji)不同成分的(de)占(zhan)比(bi)⁴。

食品(pin)安全(quan)問(wen)題與(yu)每(mei)壹(yi)個人(ren)的(de)生(sheng)活息息(xi)相關，高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)已(yi)在(zai)世界(jie)範圍(wei)內被廣泛(fan)應用(yong)於(yu)多場(chang)景、快(kuai)速無(wu)損(sun)的(de)食(shi)品(pin)檢(jian)測(ce)領域，並(bing)且(qie)能(neng)輸(shu)出(chu)可視(shi)化的(de)檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)和統(tong)計數(shu)據(ju)，讓(rang)食(shi)品(pin)檢(jian)測(ce)工(gong)作更(geng)加(jia)的(de)直(zhi)觀方便(bian)快(kuai)捷。
二(er)、高(gao)光(guang)譜(pu)產品(pin)特(te)點(dian)

• 靈(ling)活多樣化選(xuan)配(pei)方案：VNIR、NIR、SWIR、MWIR、LWIR可選
• 高(gao)信噪比、高(gao)穩(wen)定(ding)性、高(gao)分辨(bian)率(lv)、高(gao)幀頻(pin)
• 內(nei)置程序(xu)自(zi)動(dong)進(jin)行(xing)黑(hei)白參考校準，無(wu)需(xu)額(e)外(wai)手(shou)動(dong)執(zhi)行(xing)校準命(ming)令
• 配(pei)備400-2500nm全(quan)波(bo)段(duan)鹵素燈，無(wu)需(xu)更(geng)換光(guang)源(yuan)
• 俯視(shi)+側視(shi)多方位(wei)視(shi)角
• 可選(xuan)配(pei)超高(gao)分辨(bian)率(lv)RGB成像(xiang)及(ji)顏(yan)色(se)分析(xi)
• 全(quan)線(xian)產品(pin)適(shi)配SpectraScan光譜(pu)成像(xiang)掃(sao)描(miao)系統(tong)
• 預(yu)留集成方案，可擴展性強，空(kong)陸(lu)雙(shuang)基(ji)、野外(wai)及(ji)室內方案可選

三(san)、高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)儀(yi)選(xuan)型

附：參考(kao)文(wen)獻(xian)
1. Vermeulen, P., Ebene, M. B., Orlando, B., Pierna, J. A. F. & Baeten, V. Online detection and quantification of particles of ergot bodies in cereal flour using near-infrared hyperspectral imaging. Food Addit. Contam. Part A 34, 1312–1319 (2017).
2. Jiang, H., Cheng, F. & Shi, M. Rapid Identification and Visualization of Jowl Meat Adulteration in Pork Using Hyperspectral Imaging. (2020). doi:10.3390/foods9020154
3. Jin, H., Ma, Y., Li, L. & Cheng, J. Rapid and Non-destructive Determination of Oil Content of Peanut ( Arachis hypogaea L . ) Using Hyperspectral Imaging Analysis. (2016). doi:10.1007/s12161-015-0384-3
4. Djokam, M., Sandasi, M., Chen, W., Viljoen, A. & Vermaak, I. applied sciences Hyperspectral Imaging as a Rapid Quality Control Method for Herbal Tea Blends. 1–16 (2017). doi:10.3390/app7030268
 
 
易(yi)科泰生態(tai)技(ji)術(shu)公(gong)司致(zhi)力(li)於生態-農業-健(jian)康(kang)研究發展與(yu)創(chuang)新(xin)應用(yong)，為(wei)食品(pin)質(zhi)量(liang)檢(jian)測(ce)鑒(jian)定(ding)應用(yong)提(ti)供(gong)高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技(ji)術(shu)全(quan)面(mian)解(jie)決(jue)方案。Ecolab實驗室擁有便(bian)攜(xie)式高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)儀(yi)、SpectraScan實(shi)驗室臺式高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)系統(tong)及(ji)野外(wai)用(yong)高(gao)通(tong)量(liang)掃(sao)描(miao)式高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)設備(bei)，結合(he)RGB成像(xiang)分析(xi)、科研級紅(hong)外(wai)熱(re)成像(xiang)技(ji)術(shu)、多光譜(pu)熒(ying)光(guang)成像(xiang)技(ji)術(shu)，可(ke)提(ti)供(gong)食(shi)品(pin)理(li)化特(te)性分析(xi)、成分檢(jian)測(ce)鑒(jian)定(ding)及(ji)食(shi)物(wu)汙(wu)染(ran)檢(jian)測(ce)等(deng)技(ji)術(shu)服務(wu)和實驗合(he)作。