牛肉味道鲜美，营养丰富，深受国内外市场的青睐。高品质牛肉鲜香细嫩，色泽红润，肌肉纹理清晰，蛋白质含量高，售价相对较高。目前仍有不法商贩将低质量的牛肉假冒为高品质牛肉，以次充好，损害消费者利益。因此对不同品质的牛肉进行定性鉴别就显得极为的重要。本文介绍了SC250近红外高光谱成像仪在牛肉品种鉴别中的应用。
牛肉品种鉴别必要性：
牛肉味道鲜美，营养丰富，深受国内外市场的青睐。近年来，随着人们生活水平的不断提高以及膳食结构的日益科学化，消费者对牛肉品质和营养的要求越来越高。高品质牛肉鲜香细嫩，色泽红润，肌肉纹理清晰，蛋白质含量高，售价相对较高。目前仍有不法商贩将低质量的牛肉假冒为高品质牛肉，以次充好，损害消费者利益。因此对不同品质的牛肉进行定性鉴别成为当前牛肉产业发展亟需解决的问题。不同品种的牛肉在品质和口感上存在很大的差异，但肉品性状和颜色极为相似，肉眼难以区分。
传统的肉类鉴别方法有酶联免疫吸附、蛋白质谱技术、PCR6等，鉴别成本较高，操作繁琐，耗时耗力。因此，急需一种高效快速、无损环保、操作简单的检测方法对牛肉的种类和品质进行鉴别。高光谱成像技术作为一种新型无损检测技术，具有超多波段、高光谱分辨率和谱图合一等优势，在肉品分析领域得到了广泛的应用。
SC250近红外高光谱成像仪在牛肉品种鉴别中的应用：
SC250近红外高光谱成像仪是一款全新设计制造的高光谱成像仪器，内置推扫结构可以快速实现光谱影像的连续采集，在900-1700nm波段具有较高的灵敏度和稳定性，通过辅助相机实现对扫描区域的监控，主机内置电源模块，可实现快速架设完成数据采集作业。全密封式设计可保证在实际使用中不会因为灰尘等影响光谱仪的内部光学元件，确保仪器的长期正常使用。
SC250近红外高光谱成像仪配置标准的信号采集软件，可进行高光谱影像及光谱数据的采集和简单处理，可实时获取样品光谱及影像信息，将扫描结果存储为图像、表格等各种格式，数据可以被多种第三方专业的数据分析软件调用，极大的扩展了仪器的使用范围。广泛应用于工业分选、精准农业、色差检测、食品检测、医学制药、文物保护、刑侦检测、环境监测等领域。
使用SC250近红外高光谱成像仪鉴别牛肉品种的具体步骤如下：
1.牛肉样本采集
各品种牛经屠宰后在0℃下冷藏，排酸48h。取出牛肉样品进行分割，每个品种的牛分别取4个部位肉（肩颈肉、眼肉、瓜条肉、里脊肉），剔除多余的油脂和筋膜后，放入保温箱运至实验室，贮藏在4℃冷柜备用。光谱扫描前将肉样整形切块（大小约为40mm×30mm×10mm），室温下放置2h，待肉样中心温度达到室温水平后，用滤纸吸干样品表面的水分，进行光谱扫描。
2.高光谱图像采集
由于肉样本纹理形状、色泽等会造成光源漫反射，影响光谱信息采集效果。因此，图像采集时需设置合理的曝光时间和位移平台移动速度。
同时，由于光源强度分布不均及相机中暗电流的存在，使采集到的信息中含有大量噪声。因此在采集高光谱图像之前需进行黑白校正。具体方法为：开启高光谱系统，调整焦距和曝光时间，获取标准全反射白板的白图像，然后盖住镜头，获取全黑图像。
图像采集前，需打开高光谱仪器预热30min。试验过程中，每组取5块肉样依次置于电控位移平台上，进行光谱扫描。图像数据处理之前，利用数据采集软件选取整块肉表面作为感兴趣区域
，计算该区域内的平均反射光谱，作为样本的反射光谱。
3.光谱数据预处理：
在光谱采集过程中，由于试验样本、测定环境及仪器噪音等因素的影响，所采集的光谱数据中会夹杂一些无用信息，从而影响建模性能。因此，需要对原始光谱数据进行预处理。常用的光谱数据预处理方法有：区域归一化、基线校准、标准正态变量变换、MSC方法等。
4.样本划分
不同的样本划分方法对所建模型具有不同的预测性能。常用的样本划分方法有：随机法、选样本、光谱-理化值共生距离法及顺序划分法。
5.特征波长提取
由于牛肉样本的全波段光谱数据量大、信息混杂，且大量的光谱数据会造成模型复杂、计算量大等问题。因此，选用适当的特征波长提取方法可有效降低光谱数据的维度，减少运算量，提高模型稳健性和预测准确性。
6.建立模型
根据光谱数据，采用合适的方法建立牛肉品种鉴别的预测模型，然后根据预测模型建立相应的肉品种分类方法。
