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Estimation of meat quality parameters using HSI technology (Hyperspectral Imaging)

Actualmente, la industria cárnica está optando por métodos de inspección de la calidad de la carne que requieran la menor intervención humana posible, así como la obtención objetiva de datos. Este Trabajo de Fin de Grado se ha planteado en la línea de la estimación de ciertos parámetros de calidad de carne mediante la aplicación de Imágenes Hiperespectrales (HSI) en el músculo triceps brachii proveniente de potros obtenidos mediante el cruce de yeguas de Pura Raza Gallega con un semental de raza Burguete. Para ello se han aplicado distintas técnicas de Quimiometría tanto en los datos obtenidos mediante técnicas físico-químicas tradicionales como en los adquiridos mediante HSI. Finalmente, se han establecido relaciones entre la información espectral NIR y los parámetros de calidad estudiados. Éstos han sido: las coordenadas de Color L* (luminosidad), a* (rojo) y b* (amarillo), características de textura instrumental (Firmeza y Dureza) y los referidos a la Oxidación lipídica (índice TBA). Los principales resultados obtenidos indican que la maduración afecta a los parámetros de calidad estudiados, exceptuando la Firmeza y la Dureza. Además, se ha observado una relación inversamente proporcional entre L* y, a*, b* y la Oxidación lipídica. También se ha descrito una relación directamente proporcional entre L* y los parámetros de textura instrumental Firmeza y Dureza. En lo que respecta a los modelos de calibración creados, los mejores resultados han sido para el caso de a* (R2=0.703) y b* (R2=0.700). Además, las zonas del espectro más influyentes para ambos parámetros oscilan entre los valores de 1077nm y 1348nm. Resumiendo, se puede concluir que el proceso de maduración no afecta por igual a todos los atributos de calidad del músculo triceps brachii y que la tecnología HSI posee cierto potencial para estimar los atributos de la calidad de la carne.

Nowadays, the meat industry is looking for meat quality inspection tools that require less human intervention and provide data the most objectively and accurately as possible. This Final Thesis Project is outlined to estimate horse meat quality attributes using Hyperspectral Imaging Techniques on the triceps brachii muscle from foals obtained by crossing Galician Mountain mares with a Burguete stallion. Chemometric procedures were applied to the data obtained using the physic-chemical traditional methods and the ones acquired with the HSI system. Finally, relationships were stablished between the NIR spectral information and the studied variables. Those ones are: the Color coordinates L* (lightness), a* (redness), b* (yellowness), Textural characteristics (Firmness and Toughness) and Lipid oxidation (TBA index). Besides, the main obtained results established that aging had a statistically significant effect, except for Toughness and Firmness. Indeed, an inversely proportional relationship was found between L* and a*, b* and Lipid oxidation. Moreover, a directly proportional relationship was established for the case of L* in contrast with Toughness and Firmness. In accordance with the built calibration models, with the aim of estimating the meat quality parameters, the best results corresponded to a* (R2=0.703) and b* (R2=0.700). Moreover, the most influential areas of the spectrum of both parameters were the ones between 1077nm and 1348nm. To sum up, it could be concluded that the aging process does not affect similarly all the meat quality parameters of the triceps brachii muscle and that HSI technology is considered as an emergent technique with enough potential to estimate meat quality attributes.