紅外光譜技術在肉品品質鑒別中的應用

范澤華　姚江河　陳杰

摘要：近年來隨著生活環境的日益惡化，食品中的有毒物質和各種化學添加劑越來越多，為了進一步提升人們的生活質量，有必要運用先進的設備和科技對食品品質進行檢測。近紅外光譜作為一種新型的光學檢測技術在食品檢測中的應用越來越廣泛，尤其是在肉類品質檢測中對肉制品的保水性、肉色、新鮮度等的檢測具有突出優勢。本文就在現實的基礎上對紅外光譜技術特征以及發展前景等進行分析，并重點探究了其在肉類品質檢測中的應用，希望對食品檢測行業發展有一定的指導意義。

關鍵詞：紅外光譜技術；肉質食品；檢測；鑒別

項目基金：TDZKQN201505，科技支疆項目：2014AB037

中圖分類號：S762 文獻標識碼：A DOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2016.10.083

改革開放以來，我國國民經濟經歷了一個飛速發展時期，人們生活水平普遍提升，對肉類的數量和品質等提出了更高的要求。肉質食品的品質主要是指肉色、嫩度、風味以及多汁性等，傳統的檢測技術主要通過物理、化學以及口感等損壞性檢測方式為主，檢測結果的可靠性和準確性不足，有些不法商販甚至通過注射某些化學添加劑等躲避質監部門的質量檢查，給傳統的檢測方法帶來了更大的挑戰。國外投入了大量的資金和精力用于先進技術的開發，并取得了一定的成績，紅外光譜技術就是其中的典型代表，并成功應用于肉類品質檢測的生產線中。我國也開始大力引進該檢測技術，為人們吃上放心肉提供了技術保障。

1 紅外光譜技術簡介

紅外光譜檢測技術中普遍使用的是近紅外光電磁波，它是一種波長范圍在700～2500海里的電磁波，介于可見光和遠紅外光之間。肉類食品中含有大量的脂肪、蛋白質、糖類等，這些有機物中的化學成分主要是一些含氫基團，如羥基（-OH）、甲基（-CH₃）、以及羧基（-COOH）等，這些含氫基團對紅外光譜電磁波特別敏感，可吸收不同頻率范圍和數量的近紅外電磁波，通過對其進行近紅外光波分析就可以了解肉質食品中的含氫基團成分，并通過進一步的分析和數據處理就可以獲取肉類品質的相關信息，具有較高的可靠性。目前該技術已經在食品檢測行業中的得到了大力推廣，具有簡單無污染、分析快速、非破壞性分析等優點，而且還可以實現遠程監測，解決了當下肉制品檢測中的一系列問題，具有很好地發展前景。

2 近紅外光譜技術在肉類品質檢測中的應用

2.1 在肉類化學組分分析中的應用

肉類是人體的重要供能物質，從化學成分來看主要有脂肪、蛋白質、糖類、水分、維生素以及礦物質等。每一種化學成分都會對肉類食品的品質產生重要的影響，如水分減少會嚴重影響肉類的色澤和口感，蛋白質的質量直接關系肉質的多汁性和嫩度。早在上世紀七十年代，美國等發達國家就開始了化學成分的相關研究，并取得了一定的成績，如丹麥的Foss公司成功開發出了FoodScan系列食品檢測儀器，受到了質監部門的一致好評。在實際檢測環節為了獲得更高的檢測精度通常是將待測肉類樣品切割磨碎成肉糜狀，并用特定頻率的紅外電磁波照射樣本，通過分析檢測回收電磁波中的光信號就可以準確獲得肉制品脂肪、水分、蛋白質等化學成分的品質和含量。對于成塊的或是已經包裝好的待檢測樣品，近紅外檢測光譜檢測技術雖然檢測精度相對較差，但是基本滿足了質監部門的在線監測要求。

2.2 在肉類感官品質評價中的應用

肉類感官品質評價參數主要有系水力、嫩度、大理石紋以及新鮮度等，最容易引起消費者的感官認同的品質類型。從目前的技術發展水平來看，這些品質類型的評價都可以通過近紅外光譜檢測技術實現。在嫩度的評價過程中，將測定的沃一布剪切力值與光譜值進行關聯建模，再通過一系列的數據分析和處理實現嫩度的儀器評定。如我國的趙杰文博士利用已經測定好的優質的牛肉樣本近紅外吸收光譜和沃-布剪儀器測量的牛肉樣本最大剪切力值進行建模，將牛肉品質分成了幾個不同的品質等級，并給出了不同等級的近紅外光譜分析參考數據，為我國的肉制品檢測工作的高效完成提供了有力的參考。在肉制品的保水性檢測中，通常通過測量肉質品的肌肉系水力來測定其保水品質。在研究中科學家通常用自由滴水量，即滴水損失來綜合評定保水性的好壞，Forrest等人首先用近紅外線檢測設備測定了屠宰當天新鮮肉類的滴水損失，統計結果顯示其與PLS模型具有很好地關聯性，關聯系數為r=0.84，具備很好的參考價值。隨后Geesink等人又測量了屠宰兩天后豬肉的感官品質，希望通過進一步的分析實現肉質口感的分級評定。

3 結語

隨著高新科技的不斷發展，近紅外光譜分析技術已經在肉制品檢測中得到了大力應用，主要通過分析蛋白質、脂肪、水分等化學成分實現了對肉制品質量的高效檢測，其高效性、準確性以及安全性的屬性決定了其具備廣闊的發展前途。國家相關科技部門應該立足于我國的實情，投入充足的資金和精力大力研發更加先進的近紅外光譜分析技術，為質監部門提供更加完備的技術支持。