在水产养殖与加工行业中,鱼肉的质地品质直接影响产品的市场认可度与商业价值。传统的鱼肉质地检测方法往往需要破坏鱼体完整性,不仅操作繁琐、耗时较长,还难以实现批量样本的高效筛查。随着高光谱成像技术的发展,无损、快速的品质检测成为可能—— 杭州彩谱科技 FigSpec FS-13 高光谱成像系统,便在一项针对鲤鱼肌肉质地的研究中展现出强劲的技术赋能能力。

鲤鱼作为全球重要的淡水养殖鱼类,其肌肉质地的胶黏性、弹性、硬度、咀嚼性等八项指标,是衡量产品品质的核心依据。传统检测需通过纹理分析仪对切割后的肌肉样本进行测定,既无法保留鱼体的商品价值,也难以反映活体鱼肌肉的真实质地分布。
为解决这一行业痛点,中国水产科学研究院等机构联合开展研究,采用杭州彩谱科技FigSpec FS-13 高光谱成像系统,对 387 条活体鲤鱼的背部、胸部、腹部、臀部四个关键区域进行扫描,通过皮肤 hyperspectral 数据反推肌肉质地指标,成功实现了无损检测的技术突破。相关研究成果已发表于《Foods》期刊,为水产行业品质升级提供了有力的技术支撑。

研究中,FigSpec FS-13 展现出适配水产检测场景的技术特性,为数据采集提供了稳定可靠的硬件支持:
1. 光谱覆盖精准适配:检测波长范围涵盖400-1000nm,恰好匹配鱼肉组织中蛋白质、脂质等成分的光谱响应区间,能够捕捉到不同质地肌肉的细微光谱差异;
2. 参数设置贴合需求:2.5nm 的光谱分辨率确保了数据的精细度,150ms 的曝光时间与 128Hz 的成像速度,在保证图像清晰度的同时,提升了批量样本的检测效率;
3. 数据兼容性强:采集的原始数据可通过反射率校准、Savitzky–Golay 平滑等预处理方法优化,有效剔除环境干扰,为后续建模提供高质量数据基础。
借助FigSpec FS-13 获取的高光谱数据,研究团队结合六种机器学习模型进行分析,最终筛选出适配不同肌肉区域的最优模型,实现了八项质地指标的精准预测:
· 背部肌肉质地预测的相关系数(rₚ)介于 0.9191-0.9847 之间,预测误差控制在较低范围;
· 胸部、腹部、臀部肌肉的预测相关系数均保持在0.87 以上,其中胶黏性、咀嚼性等关键指标的预测效果尤为突出;
· 通过波长优化算法,筛选出60-114 个特征波长,在保证预测精度的同时,大幅降低了数据处理量,提升了模型运行效率。

更值得关注的是,基于FigSpec FS-13 的光谱数据,研究团队还生成了肌肉质地分布可视化图谱,通过蓝橙渐变的色彩分布,直观呈现不同区域的质地差异,让原本难以察觉的细微质地变化变得清晰可辨,为品质分级提供了直观参考。

作为高光谱成像技术的深耕者,杭州彩谱科技始终聚焦行业需求,持续推出贴合实际应用场景的检测设备。FigSpec FS-13 高光谱相机在水产品质检测中的成功应用,不仅展现了其在精准光谱采集方面的硬件优势,更体现了彩谱科技以技术创新赋能产业升级的核心理念。
未来,彩谱科技将继续深耕高光谱技术与AI 算法的融合应用,拓展在食品检测、农业育种、环境监测等更多领域的解决方案,为各行业提供更高效、更精准的检测工具,助力产业高质量发展。
(论文原文可通过https://www.mdpi.com/journal/foods搜索《Rapid and Non-Invasive Assessment of Texture Profile Analysis of Common Carp (Cyprinus carpio L.) Using HyperspectralImaging and Machine Learning》进行阅读)
产品推荐
FigSpec FS-13高光谱相机(线扫描)

产品特点
1. 光谱范围:400-1000nm
2. 光谱分辨率:优于2.5nm
3. 光谱波段:1200
4. 空间像素数:1920
