New vision technology for multidimensional quality monitoring of continuous frying of meat

肉品连续煎炸多维质量监控新视觉技术

摘要：研究了在连续油炸过程中使用多光谱视觉技术进行质量控制的潜力。对油炸肉末和火鸡丁样品的多光谱图像进行典型判别分析可以清楚地显示不同热处理的效果。视觉技术还可以检测到在此过程中油炸碎肉的凝集度甚至略有增加。这种凝集是不希望的，但很难在线测量。结果表明，多光谱视觉技术可以部分或完全替代操作员的视觉检查，作为在加工过程中评估产品质量的一种手段。

图1.油炸碎肉图像的预处理。(A) 原始图像，(B) 去除异物，(C) 阈值操作得到的掩模

预处理后的碎肉光谱数据集上的CDA得出图2中所示的典型判别函数 (CDF)。似乎波段3(470 nm)、波段10(700 nm)、波段11(850 nm) )，波段18(970 nm) 具有最高的数值权重；因此，这些光谱范围（蓝色、红色和 NIR）包含有关热处理效果的大部分信息。

图2.碎肉样品的典型判别函数(CDF)

图3显示了代表温度200C、225C和250C以及加工时间120s和200s组合的碎肉的六个光谱（显示完整的光谱集会使数字变得拥挤，并且所选光谱充分说明了趋势）。为了更好地可视化差异，光谱已在波段 5 附近归一化。选择该波段是因为 CDF（图 2）显示该波段的负载接近于零。光谱之间的主要差异体现在蛋白质和水吸收的上近红外波段。这里的差异是系统性的：三个处理不足的样本（虚线）彼此非常接近，并且低于三个充分处理的样本（实线）。在蓝色区域也观察到相同的系统差异。这与 CDA得出的结论一致（图2）。

图3.肉末样品的选定光谱

图4显示了三个假色油炸碎肉样品。第一个样本处理不足，另外两个样本处理充分。请注意，在所有三种情况下，油炸处理的效果似乎都非常均匀，只有偶尔的小颗粒接受了远高于平均水平的热处理。

图4.碎肉样品的FTS假着色

图5显示了使用 FTS 对火鸡丁进行假着色以显示不同的热处理。显示了三个样本，代表处理不足、充分处理和过度处理的样本。与肉眼看到的微小差异相比，假着色大大增强了“看到”热处理对火鸡丁效果的能力。

图5.火鸡丁样品的FTS假染色

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