-
基于生物電阻抗法的無損魚類品質(zhì)檢測技術(shù)——YAMATO Fish Analyzer™
發(fā)布時間： 2026-01-28 點擊次數(shù)： 33次一、技術(shù)背景與開發(fā)理念
在水產(chǎn)物流通領(lǐng)域，傳統(tǒng)品質(zhì)評價長期依賴專業(yè)人員的經(jīng)驗判斷，缺乏客觀量化標準。為實現(xiàn)"優(yōu)質(zhì)優(yōu)價"的魚類品牌化戰(zhàn)略，日本長崎大學(xué)水產(chǎn)學(xué)部、長崎縣綜合水產(chǎn)試驗場、千葉縣水產(chǎn)綜合研究中心與大和制衡（YAMATO）聯(lián)合開發(fā)了基于生物電阻抗法（Bioelectrical Impedance Analysis, BIA）的便攜式魚類品質(zhì)檢測裝置。該系統(tǒng)于2010年商業(yè)化推出DFA100型號，后續(xù)升級至Ver.3.00版本，并發(fā)展出配備鮮度判定功能的DFA110（PRO版），形成了覆蓋脂肪率測定與鮮度評價的水產(chǎn)品品質(zhì)管理解決方案。二、測量原理與技術(shù)創(chuàng)新
2.1 四電極多頻阻抗測量技術(shù)
DFA100/DFA110采用生體電氣阻抗法（4電極式），通過四個電極向魚體注入微弱電流（對人體無害級別），測量電流在魚體內(nèi)的傳導(dǎo)阻力。由于脂肪組織幾乎不含水分而肌肉組織富含電解質(zhì)，脂肪率越高，電流越難通過，阻抗值相應(yīng)增大。多頻率測量技術(shù)是該系統(tǒng)的核心創(chuàng)新：- 頻率范圍：2 kHz ~ 100 kHz（覆蓋5、20、50、100 kHz四頻點）
- 物理機制：低頻電流主要流經(jīng)細胞外液，高頻電流可穿透細胞膜進入細胞內(nèi)
- 技術(shù)優(yōu)勢：通過分析不同頻率下的阻抗特性，區(qū)分細胞內(nèi)、外液體分布，消除單純水分變化對脂肪率計算的干擾，實現(xiàn)高精度測量
2.2 非破壞性實時檢測
測量時只需將電極輕觸于第1背鰭與第2背鰭之間（無人機損傷點），4秒內(nèi)即可獲取脂肪率數(shù)據(jù)。配合專用附件（小魚測量適配器），可測量厚度3 cm以下的小型魚類（如沙丁魚、秋刀魚），拓寬了應(yīng)用范圍。三、產(chǎn)品規(guī)格與技術(shù)參數(shù)
表格 技術(shù)項目 DFA100（標準版） DFA110（PRO版） 測量方法 生物電阻抗法（4電極式） 同左 測量頻率 5, 20, 50, 100 kHz 5, 20, 50, 100 kHz 測定時間 約4秒 約4秒 脂肪率范圍 1 ~ 70%（1%單位） 1 ~ 70%（1%單位） 鮮度判定 不支持 5級評價（A'、A、B、C、D）+ 5kHz阻抗值 適用魚種 20種預(yù)設(shè) + 3種自定義 20種預(yù)設(shè) + 3種自定義 解凍判定 支持（顯示"解凍品"） 支持（顯示"解凍品"） 顯示裝置 有機EL點陣屏（白色背光） 有機EL點陣屏（白色背光） 數(shù)據(jù)存儲 50件 50件 通信功能 藍牙（可選配件） 藍牙（可選配件） 電源 3號堿性電池×2（DC 3V） 3號堿性電池×2（DC 3V） 電池壽命 連續(xù)測量15,000次以上 連續(xù)測量15,000次以上 工作溫度 -10°C ~ +40°C -10°C ~ +40°C 防護等級 IP65（防塵防水） IP65（防塵防水） 主機尺寸 79(W)×36(D)×175(H)mm 79(W)×36(D)×175(H)mm 主機重量 約155g（不含電池） 約155g（不含電池） 四、核心功能詳解
4.1 脂肪率精準測定
系統(tǒng)內(nèi)置20種主要經(jīng)濟魚種的校準曲線：竹莢魚、鯖魚、沙丁魚、秋刀魚、黃尾魚、金槍魚（背/腹/尾）、青花魚、真鯛、金目鯛、鰹魚、鮭魚、虹鱒、馬鮫魚、黃油魚、海鱸、冰魚、石斑魚、星鰻、小竹莢魚等。測量精度驗證：通過與化學(xué)萃取法（索氏提取法）對比驗證，該儀器脂肪率測量誤差在可接受范圍內(nèi)，滿足商業(yè)品質(zhì)分級需求。4.2 鮮度5級評價系統(tǒng)（DFA110專有）
DFA110通過分析5 kHz低頻阻抗與100 kHz高頻阻抗的復(fù)合參數(shù)，評估魚體細胞狀態(tài)變化：表格 鮮度等級 細胞狀態(tài)特征 應(yīng)用指導(dǎo) A' 細胞活性高，保水力好 適合生食（刺身） A 細胞狀態(tài)良好 適合生食或輕烹飪 B 細胞開始劣化 適合熟食加工 C 細胞劣化明顯 需充分加熱后食用 D 細胞嚴重劣化 不建議食用 該評價基于細胞膜的通透性變化：隨著鮮度下降，細胞膜完整性破壞，細胞外液增加，導(dǎo)致低頻阻抗顯著降低。4.3 解凍品識別技術(shù)
檢測原理：魚類經(jīng)冷凍后，細胞內(nèi)冰晶形成會破壞細胞膜結(jié)構(gòu)；解凍后，細胞內(nèi)液體外滲，導(dǎo)致組織電導(dǎo)率特性性改變。儀器通過檢測這種電特性的不可逆變化，準確識別冷凍履歷，顯示為"解凍品（F）"而非脂肪率數(shù)值。應(yīng)用價值：有效防止以解凍魚冒充鮮魚的商業(yè)欺詐，為"產(chǎn)地直送"、"當(dāng)日捕撈"等高品質(zhì)魚類品牌提供技術(shù)背書。4.4 校準線模式（Impedance Mode）
針對未登記的稀有魚種或特殊測量需求（如測定魚腹而非背部），儀器提供校準線模式：- 顯示100 kHz下的阻抗值（30 ~ 999 Ω）
- 用戶可自建"魚A、魚B、魚C"三種自定義魚種的校準曲線
- 通過同時測量阻抗值與化學(xué)法脂肪率，建立回歸方程，實現(xiàn)特定用途的定制化管理
五、數(shù)據(jù)管理與通信功能
5.1 存儲與統(tǒng)計功能
- 自動存儲最近50次測量數(shù)據(jù)
- 實時計算并顯示平均值，支持整批魚品質(zhì)均一性評價
- 自動關(guān)機（0~60分鐘可調(diào)）與自動熄屏功能延長電池壽命
5.2 無線數(shù)據(jù)傳輸（可選）
通過藍牙通信模塊（選配），可實現(xiàn)：- 數(shù)據(jù)實時傳輸至PC或平板電腦，建立品質(zhì)追溯數(shù)據(jù)庫
- 連接專用無線打印機，現(xiàn)場輸出測量報告
- 與ERP/MES系統(tǒng)集成，實現(xiàn)養(yǎng)殖-加工-銷售全鏈條品質(zhì)管理
六、應(yīng)用場景與市場價值
6.1 養(yǎng)殖業(yè)生長管理
在養(yǎng)殖過程中定期抽檢，監(jiān)控脂肪積累狀況，優(yōu)化投餌策略，避免過肥或偏瘦，提升養(yǎng)殖效益。6.2 漁業(yè)捕撈
- 產(chǎn)地直送認證：現(xiàn)場測量脂肪率，為優(yōu)質(zhì)魚貼上"脂滿度XX%"的客觀標簽
- 規(guī)格標準化：通過脂肪率而非體重進行分級，實現(xiàn)"同等級同價格"的公平交易
6.3 加工原料篩選
快速判定原料鮮度等級，指導(dǎo)加工工藝選擇（冷凍、熟制、即食等），確保終產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。6.4 零售與餐飲終端
作為"可視化品質(zhì)"的展示工具，向消費者實時展示金槍魚、鮭魚等高檔魚類的脂肪分布數(shù)據(jù)，提升購買信心與品牌溢價。七、技術(shù)局限性與使用注意事項
- 專用性限制：僅適用于鮮魚測量，冷凍魚、解凍魚（顯示"解凍品"）、干制品、腌制魚均無法獲得準確脂肪率
- 測量位置：必須嚴格執(zhí)行第1背鰭與第2背鰭間測量 protocol，不同部位阻抗差異較大
- 環(huán)境要求：雖然具備IP65防護與-10°C~+40°C寬溫域工作能力，但需避免溫度驟變導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)露
- 維護要求：每次使用后必須擦拭電極與機身，防止鹽水腐蝕（電極材質(zhì)為SUS304不銹鋼）
八、結(jié)語
YAMATO Fish Analyzer™ DFA100/DFA110代表了便攜式水產(chǎn)品品質(zhì)檢測技術(shù)的成熟化應(yīng)用。通過將醫(yī)學(xué)及人體成分分析領(lǐng)域成熟的生物電阻抗技術(shù)遷移至水產(chǎn)領(lǐng)域，并針對魚類生理特性開發(fā)多頻率測量算法，該設(shè)備實現(xiàn)了無損、快速、精準的脂肪與鮮度評價。在漁業(yè)追求"從資源掠奪型向品質(zhì)價值型"轉(zhuǎn)型的背景下，DFA系列設(shè)備不僅為客觀品質(zhì)評價提供了技術(shù)工具，更為魚類品牌化、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價體系構(gòu)建、消費者信任建立奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。隨著藍牙通信與信息化管理的融入，該技術(shù)正從單一檢測工具向水產(chǎn)品供應(yīng)鏈數(shù)字化管理節(jié)點演進。
產(chǎn)品中心
Products
-
農(nóng)用機械
-
質(zhì)構(gòu)儀
-
糖度計
-
測試儀
-
氣泵
-
成分分析儀
-
分析儀器
-
試驗機
-
檢查燈
-
研磨介質(zhì)球
-
光學(xué)儀器
-
檢驗儀
-
鑒別儀
-
濃度計
-
涂布機
-
超聲波均質(zhì)機
-
傳感器
-
壓力表
-
位儀計
-
露點儀
-
數(shù)字水平儀
-
水分計
-
溫度計
-
厚度計
-
光度計
-
焊接機
-
切割機
-
應(yīng)力儀
-
水平儀
-
均質(zhì)機
-
診斷儀
-
控制器
-
馬達
-
去除機
-
零件進料器
-
研磨計
-
真空計
-
球閥
-
點膠機
-
粘度計
-
過濾器
-
照度計
-
點焊機
-
混合機
-
伊原電子密度計
-
塑料粒子色選機
-
臭氧儀
-
質(zhì)量計
-
錘磨機
-
密度計
-
張力計
-
監(jiān)測儀
-
比色計
-
電導(dǎo)率儀
-
冷卻器
-
離子計
-
粉碎設(shè)備
-
耗材/配件
-
傳熱設(shè)備
-
測量/計量儀器
-
大米樣品保存箱
-
研究用小型色選機
-
光源
-
陶瓷材料
-
水質(zhì)檢測設(shè)備
-
物性檢測設(shè)備
-
氣體檢測儀
-
茶葉生產(chǎn)線
-
日本進口
-
行業(yè)專用儀器
-
電氣設(shè)備
-
加熱裝置
-
水產(chǎn)設(shè)備
