猪肉理化指标的近红外光谱无损检测

我国是世界上最大的猪肉生产国,同时也是最大的消费国。猪肉的品质影响着人们摄取蛋白质的质量,目前缺乏有效的快速无损检测方法应对巨大的检测需要。为快速测定冷藏猪肉挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值和含水率,提出一种新的猪肉品质检测方法,利用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立冷藏猪肉TVB-N、pH值和含水率的数学模型。以不同种类的白条猪肉为研究对象,选择排酸完成后的猪最长背部肌肉的切块,采集相应猪肉近红外光谱数据并结合化学计量学试验获取TVB-N、pH和含水率的测量值,对比分析采集到的光谱信息和理化指标,发现在8600~8450、7160~6950、5300~5000 cm^(-1)区域出现显著的吸收峰,而8600~8450 cm^(-1)附近吸收峰的峰值却明显小于其他吸收峰。使用SPXY(sample set partitioning based on joint X-Y distances)算法进行数据集划分,将数据集按照3∶1的比例划分成训练集和测试集。使用蒙特卡罗交叉验证法(MCCV)剔除异常数据,通过偏最小二乘法回归(PLSR)建立TVB-N、pH值、含水率和全波段光谱信息的回归关系。利用数据中心化、Savitzky-Golay(S-G)一阶求导、S-G二阶求导、直接差分二阶求导和多元散射校正等方法对原始光谱进行预处理,探寻合适的预处理方式。结果显示:数据中心化、直接差分二阶求导、二阶求导取得较优的试验效果;故结合竞争性自适应重加权算法(CARS)、非信息变量剔除(UVE)、连续投影算法(SPA)等特征波长提取算法建立PLSR特征波段模型并进行分析。结果显示,TVB-N、pH值、含水率的预测模型结构分别为数据中心化-CARS-PLSR、直接差分二阶求导-CARS-PLSR、二阶求导-CARS-PLSR时具有优异的性能,其中训练集相关系数RC分别为0.9471、0.9988、0.9971,均方根误差(RMSE)分别为1.2088、0.0087、0.0015;测试集相关系数RP分别为0.9275、0.9630、0.9459,RMSE分别为1.6836、0.0517、0.0056。综上可知,近红外波段区域与猪肉TVB-N、pH值、含水率存在显著相关性,利用近红外光谱可以准确预测猪肉中TVB-N、pH值和含水率。

冷冻贮藏过程中烤黑鱼的品质变化

为探究冷冻贮藏期间烤鱼品质的变化,考察-18℃冻藏过程中冷冻烤鱼的色泽、质构、持水力、水分分布、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reaction substances,TBARS)含量、挥发性盐基氮(total volatile base-nitrogen,TVB-N)含量、感官评分的变化。结果表明,冷冻贮藏期间,随冻藏时间的延长,烤鱼产品的硬度、咀嚼度分别由30 d时的461.32、343.15 g降至210 d时的204.66、134.71 g,感官评分由45.37降至24.73,烤鱼内部水分流动性受限,导致持水力不断降低;而a*值、b*值、TBARS含量、TVB-N含量呈增加趋势,TVB-N含量从3.57 mg/100 g增加至23.10 mg/100 g,在第196天时,TVB-N含量达到国家标准中的最大限量(20 mg/100 g)。因此,冻藏过程中烤鱼品质不断劣变,在冻藏196 d后烤鱼品质劣变严重,不宜继续冷冻贮藏及食用。

可降解材料对生鲜牡蛎新鲜度的影响

本文以聚乳酸膜为淋膜材料探讨其对生鲜牡蛎新鲜度的影响。包装餐盒以甘蔗渣压制而成,餐盒表面淋膜情况为内外淋膜、内外不淋膜、内淋膜外不淋膜和外淋膜内不淋膜4种类型,餐盒外以可降解复合膜密封,生鲜牡蛎于餐盒中4℃低温贮藏,随着贮藏天数增加,通过测定牡蛎中的挥发性盐基氮含量,判断不同类型餐盒对生鲜牡蛎新鲜度的影响。实验结果显示,生鲜牡蛎在使用内外淋膜的餐盒保存96 h后,其挥发性盐基氮的含量只有11.53 mg/100 g,对生鲜牡蛎的保鲜效果最佳,但其他类型餐盒其挥发性盐基氮均超过国家标准。由此得出,聚乳酸膜淋膜能有效延长生鲜牡蛎的货架期。

马头鱼挥发性盐基氮含量测定不确定度评定

探讨马头鱼挥发性盐基氮含量测定的不确定评价方法,通过建立不确定度数学模型,分析和计算试验过程中影响挥发性盐基氮结果的不确定度分量和扩展不确定度。测试结果表明:马头鱼中挥发性盐基氮含量平均值为65.93 mg/100 g,其扩展不确定度为1.98 mg/100 g,置信因子k=2,滴定试样实际消耗盐酸标准溶液的体积和测量重复性是影响总糖含量实验结果不确定度的主要因素。

鲳鱼货架期预测模型的电子鼻评价与研究

利用电子鼻对鲳在不同贮藏温度与贮藏时间下的挥发性气味变化进行了分析,并对电子鼻测定获得的数据进行了主成分分析(PCA)与判别因子分析(DFA)。将电子鼻PCA与DFA分析获得的鲳的气味变化突变点作为气味变化的切分点与理化品质指标值(菌落总数)相结合,建立了鲳在273～283K下的Q10货架期预测模型。结果表明,电子鼻PCA与DFA分析能很好地将贮藏于273、283与293K下的鲳随着贮藏时间变化的气味进行区分。贮藏于不同温度条件下的鲳的TVBN与菌落总数值回归拟合方程均符合一级化学动力学模型(R2>0.95)。基于电子鼻PCA与DFA分析获得的283K与293K下的气味变化切分点与相同温度下理化品质指标变化具有较好的对应关系,采用Arrhenius动力学模型推导公式求得鲳在273～283K与283～293K温度段内菌落总数的Q10值,并结合283K与293K温度下电子鼻PCA与DFA分析获得的气味变化货架期切分点,从而得到鲳在273～283K与283～293K温度段内的Q10货架期预测模型为:SL(275～283K)=3×3.008 (283-T)/(10)与SL(283～293K)=1.5×3.423 (293-T)/(10)。上述模型预测的货架期与实测值的相对误差均小于10%。所获得的两个温度段下的货架期预测模型能很好地对273～283K与283～293K温度段下鲳的货架期进行预测。

双菌株混合发酵纳豆的条件优化

为降低纳豆氨腥味,提高纳豆激酶活力,从工艺条件入手,以纳豆感官、挥发性盐基氮含量和纳豆激酶活力作为评判标准,首先采用单因素试验探索了沼泽红假单胞菌与纳豆芽孢杆菌的比例、发酵温度、发酵时间3个单因素的最佳条件,然后通过正交试验探索了这3个因素的最佳联合条件。结果表明:最佳联合条件为沼泽红假单胞菌与纳豆芽孢杆菌比例1∶50,发酵温度35℃,发酵时间22h,在此发酵条件下,纳豆口感好,氨腥味明显降低,纳豆激酶活力增大显著,可达8432.003U·g^(-1),与纳豆芽孢杆菌单独发酵纳豆时相比提高53.74%,氨含量降低79.81%。纳豆芽孢杆菌与沼泽红假单胞菌混合发酵在保持纳豆原有的保健功效外,还丰富了发酵产生的蛋白酶系,提高了纳豆的营养价值,并解决了纳豆氨腥味浓郁的问题。

冰温对猪肉的新鲜度和品质的影响

研究了冰温对猪肉的新鲜度和品质的作用及温度波动对冰温效果的影响。实验设置稳定-1℃(冰温Ⅰ)、波动-1℃(冰温Ⅱ)、4℃冷藏和-18℃冷冻四个温度环境,通过测定细菌总数、挥发性盐基氮(TVB-N)、汁液流失率、pH和感官来对比各个温度下猪肉新鲜度和品质的变化。结果表明:稳定的-1℃能保持猪肉的一级鲜度期19d,而波动-1℃冰温只有12d,4℃仅4d;相比较于-18℃,稳定的冰温-1℃有更小的汁液流失率及更好的感官品质。冰温是一种有效的保鲜方式,温度的稳定对于冰温的保鲜效果极其重要。

气调包装技术用于草虾保鲜的研究

介绍了将气调包装技术 (modifiedatmospherepackaging)用于草虾保鲜。将虾浸泡在10 0mg/L溶菌酶和 1.2 5%亚硫酸氢钠的保鲜液中处理之后 ,采用 4 0 %的CO2 和 6 0 %的N2混合气体灌充尼龙 /聚乙烯塑料袋进行包装 ,2～ 4℃保藏 ,其保质期较对照样品延长了 2 2d ,是对照样保质期的 6 .5倍。通过菌落计数 (APC)和总挥发性碱基氮 (TVB N)的分析方法 ,监测虾样品的微生物及化学变化 。

近红外光谱技术快速测定鹅肉新鲜度

目的:应用近红外光谱技术快速检测鹅肉的新鲜度,评价指标包括总挥发性盐基氮和p H值。方法:采集完整冷鲜鹅肉的近红外光谱(950~1 650 nm),光谱经多种校正预处理后,采用偏最小二乘法建立鹅肉新鲜度的定量预测数学模型。结果:对于这2种指标均采用标准常态变量结合偏最小二乘法所建立模型的预测效果最好,总挥发性盐基氮和p H值定量校正数学模型的模型决定系数分别为0.727、0.991,内部交互验证均方根误差分别为3.666、0.028。用此模型对预测集20个样品进行预测,预测值与实测值的相关系数分别达到0.976、0.705,预测值平均偏差分别为-0.240、-0.024,预测值和实测值之间没有显著性差异(P>0.05)。结论:近红外光谱作为一种无损快速的检测方法,可用于评价鹅肉新鲜度。

动力学模型预测即食南美白对虾货架寿命

研究采用挥发性盐基氮(TVB-N)为即食南美白对虾的品质变化和货架寿命的指示指标,根据感官评定结果,确定TVB-N值16.0mg/100g为货架寿命终点。建立TVB-N与贮藏时间(t)之间的一级动力学方程以及TVB-N变化速率常数(k)与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程,以预测在某一贮藏温度下即食南美白对虾的货架寿命理论值。求得Arrhenius方程中TVB-N变化反应的活化能Ea为66.24kJ/mol,指前因子k0为8.41×109。分别在15、37、42℃条件下下验证动力学模型的准确性,得到货架寿命预测值相比实际值的相对误差分别为10.45%、-4.72%、-0.87%。进一步通过Arrhenius方程外推法求得真空包装的即食南美白对虾在20℃和25℃条件下下保藏的理论货架寿命分别为151.8d和96.5d。

南美白对虾在微冻保藏期间的鲜度变化

以南美白对虾(Penaeus vannamei)为研究对象,在-3℃的微冻条件下对其进行保藏试验。通过高效液相色谱法对不同保藏期间虾肌肉中的腺苷三磷酸(ATP)及其降解的关联产物如肌苷酸(IMP)、肌苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)等进行分析,进而了解鲜度指标K值的变化趋势;另一方面,结合细菌总数和总挥发性盐基氮(TVBN)的测定以及感官评分的结果,对南美白对虾在微冻保藏条件下的鲜度和品质变化的规律进行考察,旨在为其保鲜提供理论依据。结果表明:微冻保藏至18 d时虾肌肉中IMP达到最高值、Hx和HxR仍维持在较低水平,而K值为23.5%,证明微冻保藏至18 d时,南美白对虾仍能保持其原有的风味和鲜度。根据细菌总数及其相关的TVBN测定和感官评分的结果,发现微冻保藏至26 d时,虾肌肉中的细菌总数、TVBN值和感官评分仍未超过腐败临界值;而保藏至26～30 d时,虽然细菌总数和TVBN值尚未超标,但感官上已失去食用价值,据此,可以认为南美白对虾在微冻保藏条件下的保质期约为26 d。

活性酵母对早期断奶仔猪肠道微生物区系、肠黏膜形态和挥发性盐基氮的影响

试验选取96头21日龄断奶的三元(杜×大·长)杂种仔猪,按体重和性别随机分为4组,每组3个重复,每个重复8头仔猪,探讨活性酵母对断奶仔猪微生物区系、胃肠道发育和挥发性盐基氮的影响。结果表明,单独添加耐热性活性酵母(1010cfu/kg饲粮)能显著(P<0.05)降低肠道内容物大肠埃希氏菌数和调节肠道微生物菌群平衡。耐热性活性酵母与金霉素组合以及普利菌+金霉素组合也有一定程度调节肠道微生物菌群平衡的能力。添加耐热性活性酵母与金霉素组合能显著提高(P<0.05)28日龄和56日龄断奶仔猪肠绒毛高度。单独添加耐热性活性酵母也能提高28日龄和56日龄断奶仔猪肠绒毛高度(P>0.05)。添加普利菌+金霉素组合对断奶仔猪肠绒毛高度无显著影响(P>0.05),56日龄甚至低于添加金霉素的水平。28日龄和56日龄断奶仔猪饲粮中添加耐热性活性酵母绒毛整齐,高度明显大于对照组。添加耐热性活性酵母组的结肠挥发性盐基氮含量最低,有降低断奶仔猪结肠挥发性盐基氮的趋势。高温制粒后,普通活性酵母(+金霉素)在早期断奶仔猪中应用未发现有添加效应。

鱼糜制品贮藏过程中品质的评价指标研究

以鱼丸为对象,通过研究15、5、0、-18℃四种贮藏温度下,鱼丸中细菌总数及TVB-N值、TBA值、总酸度的变化,分析这些变化与贮藏时间的相关性及化学指标与细菌总数变化的相关性,结果表明,细菌总数、TVB-N值、TBA值与贮藏时间呈显著性相关,TVB-N值、TBA值与细菌总数之间也具有明显的相关性,可将细菌总数与TVB-N值、TBA值、总酸度相结合,作为鱼丸等鱼糜制品的质量卫生评价指标。

采用挥发性盐基氮动力学模型预测低盐虾酱的货架寿命

本文采用挥发性盐基氮(TVB-N)为低盐虾酱的品质变化和货架寿命的指示指标,根据感官评定结果和SB/T 10525-2009,确定TVB-N值4.50 mg/g为货架寿命终点。建立TVB-N与贮藏时间(t)之间的一级动力学方程和TVB-N变化速率常数(k)与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程,以预测在某一贮藏温度下低盐虾酱的货架寿命理论值。求得Arrhenius方程中TVB-N变化反应的活化能Ea为63.69 kJ/moL,指前因子k0为2.76×109,TVB-N的变化速率常数k为2.76×109e-63690/RT。分别在15℃、30℃和37℃条件下验证动力学模型的准确性,得到货架寿命预测值与实际值的相对误差分别为9.79%、7.00%和-6.54%。进一步通过Arrhenius方程外推法求得低盐虾酱在23℃和27℃条件下保藏的理论货架寿命分别为155.8 d和107.2 d,预测结果与实际值之间能较好地符合。

鲜猪肉在保藏中的主要腐败菌分析

为确定市售鲜猪肉的货架期,通过分析肉品分别在4℃和25℃条件下保藏销售过程中的感官指标、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值、细菌总数和腐败菌的变化情况对其腐败临界点进行研究,并采用皮尔逊相关系数分析腐败菌与肉样腐败品质间的相关性。结果显示:鲜猪肉在4、25℃保藏条件下出现明显腐败品质特征的时间分别为96、24 h,其TVB-N值分别为(19.28±0.22)mg/100 g和(20.14±0.21)mg/100 g,细菌总数分别为(8.11±0.29)(lg(CFU/g))和(7.91±0.23)(lg(CFU/g));4℃保藏条件下肉样的假单胞菌数与细菌总数和TVB-N值的相关性分别为0.955(P<0.01)和0.901(P<0.01),均高于肠杆菌的0.914(P<0.01)和0.871(0.01<P<0.05),而25℃保藏条件下肉样的肠杆菌数与细菌总数和TVB-N值的相关性分别为0.989(P<0.01)和0.963(P<0.01)。结果表明,鲜猪肉在4℃和25℃保藏条件下的销售货架期分别为96 h和24 h,其TVB-N值、细菌总数在货架期终点均与其感官指标基本一致,且4℃保藏肉样的致腐菌以假单胞菌为主,其次为肠杆菌,而25℃保藏肉样的致腐菌以肠杆菌为主。

虾皮产品质量评价关键指标研究

目的对影响虾皮品质的感官要求和理化指标进行研究,为虾皮的生产、贮藏及销售过程中的品质控制提供技术支持,也为修订虾皮行业标准提供科学依据。方法选取不同产地的93个虾皮样品,分析其所含水分、盐分、水产夹杂物和总挥发性盐基氮含量对品质的影响;通过感官评分和TVB-N值测定,探讨不同贮藏温度下虾皮的品质变化规律。结果在加工过程中,应控制虾皮的水分含量为:生干虾皮≤25 g/100 g、熟虾皮≤50 g/100 g;控制盐分含量为:生干虾皮≤5%,熟虾皮一级品≤5%、二级品≤8%、三级品≤10%;TVB-N值可以作为虾皮的质量评价指标,规定一级品≤30 mg/100 g、二级品≤60 mg/100 g、三级品≤80 mg/100 g;水分夹杂物为:一级品0 g/100 g、二级品≤2 g/100 g、三级品≤3 g/100 g。结论低温条件能显著延长虾皮的货架期、增强其耐贮性,在不影响产品风味和品质的前提下,应尽量控制其水分和盐分含量。

基于高光谱成像的滩羊肉菌落总数和挥发性盐基氮的无损检测

以宁夏滩羊肉为研究对象,利用400~1000 nm可见近红外高光谱对冷鲜羊肉的菌落总数和挥发性盐基氮含量进行新鲜度的检测研究。采集冷鲜滩羊肉表面光谱图像,提取感兴趣区域获取原始光谱数据。剔除由蒙特卡洛检测法所检测出的异常样本,采用理化值共生距离法(SPXY)划分样本的校正集和预测集。先对原始光谱预处理并建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,优选最佳预处理方法;后采用主成分回归法(PCR)和支持向量机回归法(SVR)建立模型,优选最佳建模方法。结果表明:光谱数据经过正交信号校正(OSC)预处理后,建立的菌落总数和TVB-N含量预测模型效果较好,其RC分别为0.9067和0.9147,Rp分别为0.8743和0.8802,均高于其他光谱预处理模型。通过不同建模方法的比较,建模效果较好的是PLSR方法。研究表明:利用可见近红外高光谱技术可以实现对滩羊肉新鲜度的无损检测。

黄骅虾酱的微生物学和理化性质研究

为了评估黄骅虾酱的安全性以改进其传统生产工艺,对其微生物学和理化性质进行系统研究。使用选择性/鉴别性培养基,考察黄骅虾酱的菌落总数以及嗜盐性细菌、真菌、致病性肠杆菌、分解蛋白质细菌和乳酸菌的数量;使用分光光度法、高效液相色谱法等方法,测定黄骅虾酱的一般理化指标以及丙二醛、亚硝酸盐、挥发性盐基氮和生物胺含量。结果显示:大多数样品菌落总数(<3 lgCFU/g)合格;所有样品中均存在嗜盐性细菌;多数样品中未检出真菌,其余样品中真菌数量也较低(<2 lgCFU/g);大多数样品中检出致病性肠杆菌(<3.16 lgCFU/g);所有样品中未检测到乳酸菌和分解蛋白质的细菌。所有样品的食盐含量(<25 %)合格;pH值在7.0~8.0之间;水分活度在0.70~0.90之间;大多数样品的水分含量(65 %~80 %)超标;所有样品中均检出了丙二醛(<5 mg/kg)、亚硝酸盐(<0.50 mg/kg)、挥发性盐基氮(<450 mg/100 g)和生物胺(<550 mg/kg)。总之,家庭自制和工厂生产的黄骅虾酱都存在一定的安全性问题;比较而言,工厂生产的虾酱的安全性优于家庭自制的虾酱。

近红外光谱的河蟹新鲜度快速检测研究

河蟹的新鲜度是大多数消费者在购买时所考虑的最重要的因素,挥发性盐基氮(TVB-N)是当前国际通用的评价肉类新鲜度的指标,但其检测工序繁琐、耗费时间长,无法满足当前市场对河蟹新鲜度评价的迫切需求。因此,建立一种快速检测河蟹新鲜度的方法是当前急需解决的一大难题。将购于水产市场的河蟹,采用聚乙烯充氧袋快速运至实验室,样本数共126只。在洁净的工作台上处理后,将螃蟹分为42个实验样品,每个样品3只鲜活螃蟹;42个实验样品放在低温4℃的恒温生化培养箱中贮藏,每天从培养箱中按时取出6个螃蟹样品进行光谱数据采集及新鲜度指标TVB-N的测定,历时7 d。采用近红外光谱(NIRS)对贮藏在不同时间下的河蟹新鲜度进行评价,使用挥发性盐基氮(TVB-N)作为评价河蟹新鲜度的指标,首先通过比较经五折交叉验证(5-fold CrossValidation)算法、 kennard-stone(KS)算法、光谱-理化值共生距离(SPXY)算法三种样本划分方法处理后所建模型的预测效果确定最优样本划分方法,最终采用五折交叉验证(5-fold CrossValidation)算法对样本进行划分。其中的32个样品被划分为训练集进行模型构建,其余的10个样品被划分为测试集用于模型检验。然后在经过五折交叉验证法对样本进行划分的基础上,分别采用小波变换(WT)、 Savitzky-Golay平滑、一阶导数法(Db1)、二阶导数法(Db2)这4种单一算法以及小波变换(WT)与Savitzky-Golay平滑相结合的算法进行预处理,通过比较预处理后所建模型的预测效果,确定了小波变换(WT)预处理为最优光谱预处理方法,从而消除了光谱中的无用信息并提高了信噪比。再次,在WT预处理的基础上,分别采用主成分分析(PCA)法和连续投影(SPA)算法提取光谱特征波段,通过建模比较确定主成分分析(PCA)法为最优波长选择方法,以所选的16个特征波长作为模型的输入,不仅提高了模型的运行速度还可以提高模型的稳定性。最后,在经过PCA特征提取后,分别采用偏最小二乘回归(PLSR)算法和多元线性回归(MLR)算法构建TVB-N定量预测模型,通过比较两种模型的预测效果,确定了偏最小二乘回归(PLSR)模型为最优建模方法,最终确定的最优模型为基于WT-PCA-PLSR建立的模型,模型预测决定系数R^2为0.89,预测均方根误差RMSEP为3.00。综上所述,所建立的预测模型具有较高的精度,可以实现对河蟹新鲜度的快速检测,具有较好的市场应用前景。

保鲜盒包装冷鲜牛肉贮藏期间品质及菌相变化

为研究保鲜盒包装冷鲜牛肉贮藏期间的感官品质、新鲜度变化,并初步分析其优势菌相,测定0℃~4℃下贮藏第0、1、3、5、7天时肉样的感官指标、挥发性盐基氮值(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、pH值、硫代巴比妥酸反应物值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、菌落总数、大肠菌群的变化,以及乳酸菌、假单胞菌、肠杆菌以及热死环丝菌的生长情况。结果表明:保鲜盒包装冷鲜牛肉在0℃~4℃条件下最佳冷藏期为3d,贮藏第5天时为次鲜肉,第7天时已腐败;假单胞菌、乳酸菌、热死环丝菌为其优势腐败菌。