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水产品味道鲜美且富含营养,在我国人民的食品结构中占有不可或缺的地位。然而,水产品具有易腐败变质的特殊性,质量安全风险比一般食品高。品质检测作为水产品品质安全控制的关键环节,直接关系到消费者的切身利益。传统水产品品质检测方法操作复杂、耗时且具有破坏性,不能满足市场中对水产品现场快速无损实时检测的需求。本研究基于拉曼光谱技术,开发出适用于水产品品质检测的便携式无损快速拉曼检测装置,实现水产品品质的快速检测,具体研究内容和结果如下:(1)便携式水产品品质多指标拉曼检测装置硬件系统的设计及实现。确定设备硬件系统主要由光源模块、光谱采集模块、系统控制处理模块、触摸屏、电源模块、通讯模块组成,选择USB2000+光谱仪作为核心器件,确定其他各模块选型。以S3C6410作为控制模块微处理器,设计了电源电路以及WiFi通信模块电路。使用SolidWorks2014对检测装置外观结构进行设计,并通过3D打印制作了一套实验样机机体,实现装置便携式设计。(2)水产品品质多指标预测模型的建立。确定色差b*、pH、TVB-N、TBA作为水产品品质安全评定指标;选择鲳鱼作为水产品品质检测装置预测模型样本,实验确定激光器功率300 mW、积分时间为3000 ms、平均次数2次为装置最优检测参数;采用标准正态变量变换、Whittaker平滑算法、自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法对光谱数据荧光背景扣除处理,结合标准理化值建立鲳鱼色差b*、pH、TVB-N、TBA偏最小二乘预测模型,验证集相关系数分别为0.907、0.823、0.915、0.897,验证集均方根误差分别为1.315、0.143、2.875 mg/100g、0.104 mg/100g。(3)便携式水产品品质多指标拉曼检测装置软件系统的开发。选择Windows CE 6.0作为检测装置的操作系统,基于MFC基础类库完成实时分析控制软件设计,结合MATLAB和VS2005实现数据预处理以及偏最小二乘建模算法的混合编程,交叉编译下载到检测装置中,实现水产品多品质指标无损检测。装置质量约为2.1 kg,体积约为190 mm×170 mm×70mm。最后对装置的稳定性和检测精度试验分析。结果表明,装置软硬件系统达到设计要求,样品单次检测时间为4s,可以实现鲳鱼颜色b*、pH、TVB-N、TBA的快速无损实时检测。