1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
意义：鸡蛋液含有人体所需的蛋白质、脂肪、矿物质和多种维生素，易于消化和吸收，具有很高的营养价值，是人们日常生活中重要的动物性营养食品。
鸡蛋新鲜度的下降会导致各种不利影响。
研究表明，鸡蛋腐败变质主要与微生物的感染有关，本文旨在采用高光谱成像技术建立鸡蛋液中菌落总数及新鲜度的快速检测方法。
2. 研究的基本内容和问题
目标：揭示鸡蛋液污染导致新鲜度变化过程中的理化作用机制；探讨鸡蛋液新鲜度变化过程与高光谱图像响应特征的相关性，揭示新鲜度变化过程中的光谱图像信息变化规律，明确高光谱图像检测鸡蛋液新鲜度的机理；将鸡蛋液理化指标和微生物指标进行相关性分析，建立基于光谱的鸡蛋液中菌落总数的预测模型。
内容：（1）根据检测指标要求，完成高光谱图像检测系统的硬件组装及系统校准，系统校准包括成像光谱仪调节、光源选择和调节、光谱图像标定和计算机数据采集系统调节等；（2）将铜绿假单胞菌接入鸡蛋液中加速鸡蛋液的腐败，观察接菌后腐败鸡蛋与正常鸡蛋之间理化指标及微生物指标的差异，对指标进行相关性分析，探明鸡蛋液污染过程中导致其新鲜度变化的机理；（3）探究蛋清、蛋黄及混合液中菌落总数与光谱信号之间的关系，建立高光谱预测细菌总数的模型，实现高光谱图像快速无损对鸡蛋液菌落总数的检测。
拟解决的关键问题：（1）探究鸡蛋液的腐败和新鲜度的关系，即明确鸡蛋液在污染过程中新鲜度指标和微生物指标之间是否存在相关性；（2）研究微生物的生长是否会引起蛋液高光谱图像或光谱信息的变化，即明确微生物的数量与高光谱信息之间是否存在联系。
3. 研究的方法与方案
研究方法：（1）鸡蛋打开后放于无菌培养皿中，将鸡蛋液分为处理组和对照组，在处理组鸡蛋距离蛋黄1cm处接种铜绿假单胞菌来加速蛋液的腐败，将处理组和对照组鸡蛋液存放于20℃、相对湿度为50%的恒温恒湿箱中进行培养贮藏，贮藏时间为10 d，每天进行高光谱信号的采集；（2）测量蛋液的新鲜度指标，具体包括蛋白高度、蛋黄指数和蛋清ph；（3）将采集后的蛋液采用倾注倒平板的方法计算蛋清、蛋黄及其混合液中细菌总数，具体方法参照国标（gb4789.2-2010）；（4）将蛋液的光谱信号进行预处理，以降低噪声对样本的干扰。
以交互验证集相关系数rcv和交互验证集均方根误差rmsecv为判断指标来优选出最佳预处理方法；（5）分别以蛋清、蛋黄及其混合液作为感兴趣区域进行光谱信息的提取，利用连续投影算法（spa）来筛选特征波段；（6）建立基于全波段和特征波段下蛋清、蛋黄及其混合液中菌落总数的偏最小二乘（pls）和支持向量机（svm）预测模型并进行比较，以建模集相关系数rc、预测集相关系数rp、建模集均方根误差rmsec、预测集均方根误差rmsep为判断指标来优选出菌落总数最佳预测模型。
技术路线见附件。
4. 研究创新点
（1）样品：国内外学者已对鸡蛋新鲜度进行过大量研究，却几乎没有将鸡蛋的腐败和新鲜度建立过联系，也鲜少有对鸡蛋或鸡蛋液进行菌落总数的检测。
（2）高光谱成像技术：本实验应用高光谱成像技术对鸡蛋液中的微生物数量进行预测，相对于传统的微生物检测方法，具有操作简便、时效性能高的优势。
5. 研究计划与进展
2017.9-2017.12 查阅国内外研究资料，学习高光谱的使用，预处理及建模方法的筛选，确定接菌的方法、接菌的浓度和体积，制定总体试验方案；2017.12-2018.2 做预实验，研究接菌组和未处理组鸡蛋理化指标之间的差异，确定接菌后鸡蛋中微生物的生长情况；2018.2-2018.4 进行正式实验，对理化指标和微生物指标进行相关性分析，并建立菌落总数与高光谱信号之间的联系，建立高光谱快速预测鸡蛋液中细菌总数的生长模型；2018.4-2018.5 优选出最佳光谱预处理方法和针对蛋清、蛋黄和蛋清蛋黄混合液中菌落总数的预测模型；2018.5 整理试验数据，撰写论文，准备答辩。
