近紅外檢測(cè)儀檢測(cè)在豬肉水分含量的應(yīng)用

董東曉，孟春萍，劉 釗

（河南省鄭州市畜牧局 動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，河南 鄭州 450006）

近幾年關(guān)于豬肉食品安全的傳聞屢見(jiàn)不鮮，很多問(wèn)題豬肉引起了不小的社會(huì)風(fēng)波，點(diǎn)燃了負(fù)能量的社會(huì)輿論。水分對(duì)肉品的質(zhì)量顯得尤為重要，豬肉中水分太多可能引起豬肉變質(zhì)，水分太少則影響肉的組織狀態(tài)，引起脂肪反應(yīng)。近紅外檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)原理旨在快速、高效檢測(cè)豬肉水分能出豬肉的品質(zhì)。不過(guò)近紅外檢測(cè)儀的造價(jià)昂貴，投入市場(chǎng)需要不少資金，且近紅外檢測(cè)儀需要專業(yè)技術(shù)人員的操作，因此該方式目前多存在于實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)。為了充分探究近紅外檢測(cè)儀在檢測(cè)豬肉水分含量中的作用，本文采取實(shí)驗(yàn)法，選擇同一天30份不同廠家運(yùn)輸至鄭州市市場(chǎng)的普通豬肉為樣本，利用近紅外檢測(cè)儀對(duì)其水分進(jìn)行測(cè)定，獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，希以期為相關(guān)工作人員提供理論借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 首先實(shí)驗(yàn)的儀器和設(shè)備包括便攜式近紅外檢測(cè)儀、分析天平、干燥箱、游標(biāo)卡尺、稱量瓶、烘箱等。其次，實(shí)驗(yàn)的材料為30份新鮮生豬肉。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 將購(gòu)買(mǎi)回來(lái)的新鮮生豬肉放置于25℃條件中，然后將生豬肉橫切取樣，每隔2h取一次樣品，共取10次，樣本肉片的厚度大約在2mm最佳，把切好的肉片固定在樣品夾上，將肉片平整放置，等待上機(jī)檢測(cè)。將制作好的樣品放置于近紅外檢測(cè)儀上進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)儀的波長(zhǎng)可調(diào)節(jié)到810、850、890、930nm上，然后分別測(cè)量樣品在不同波長(zhǎng)下的數(shù)據(jù)。把肉樣放入稱量瓶（稱量瓶的質(zhì)量一致）中，記錄樣品的編號(hào)重量，把這些制好的稱量瓶放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中（103±2）℃烘干2h，取出后置于干燥器冷卻至室溫，精確稱重后再放入干燥箱中烘干1h。連續(xù)稱量豬肉質(zhì)量的變化不超過(guò)0.1%，小數(shù)點(diǎn)精確到0.001，通過(guò)計(jì)算前后質(zhì)量的差計(jì)算樣本生豬肉的水分含量（%）。

水分含量=（干燥前稱量瓶加樣品質(zhì)量-干燥后稱量瓶加樣品質(zhì)量）/干燥前樣品質(zhì)量

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每隔2h次樣本，并將每個(gè)樣本放置于近紅外檢測(cè)儀中，通過(guò)測(cè)定30個(gè)樣本的含水量，表1發(fā)現(xiàn)，鮮豬肉在25℃下放置2d檢測(cè)儀的數(shù)據(jù)顯示電壓值整體上升，即隨著時(shí)間的推移，豬肉中水分的含量越來(lái)越少，同時(shí)在4個(gè)波頻的掃射下相關(guān)性檢驗(yàn)外測(cè)定的電壓值與豬肉水分按量測(cè)定值之間呈現(xiàn)二次平方關(guān)系數(shù)學(xué)模型，通過(guò)回歸分析發(fā)現(xiàn)30份生豬肉的水分測(cè)定在不同程度均精準(zhǔn)，生豬肉的水分含量在75%左右。

2 實(shí)驗(yàn)討論

具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)樣品的制備要求很?chē)?yán)格，比如樣本的形狀要保持一致，但是實(shí)際樣品的切割必須由人力完成，總是有可能出現(xiàn)誤差，并且肉質(zhì)本身的組織纖維分布不均，要實(shí)現(xiàn)樣品的完全一致很難做到，這一點(diǎn)也有肯能帶來(lái)誤差。

本實(shí)驗(yàn)屬于小實(shí)驗(yàn)，僅有30份樣本，所需的近紅外檢測(cè)儀僅有四個(gè)波長(zhǎng)，在論述上可能不夠充分?？偟膩?lái)說(shuō)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上隨機(jī)購(gòu)買(mǎi)的豬肉水分在四個(gè)波段的檢測(cè)下呈現(xiàn)二次平方關(guān)系數(shù)學(xué)模型，尤其是在930nm的波長(zhǎng)中，兩者的相關(guān)性達(dá)到最優(yōu)，這說(shuō)明本次樣本豬肉在930nm波段下的吸收較好，也沒(méi)有其他的雜質(zhì)，可以說(shuō)是盡最大限度降低誤差，保證電壓值的穩(wěn)定性。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程僅需要1～2min確且快速非常適合投放市場(chǎng)使用。豬肉在一定溫度下，隨著時(shí)間的推移水分含量必然越來(lái)越少，使用近紅外檢測(cè)儀能通過(guò)測(cè)量水分值和電壓值計(jì)算兩者的數(shù)學(xué)模型，這樣更加佐證近紅外檢測(cè)儀的效率和功能價(jià)值。不過(guò)近紅外檢測(cè)投放市場(chǎng)需要提高模型的精準(zhǔn)度，完善軟件和硬件設(shè)備，擴(kuò)大近紅外檢測(cè)儀的光譜范圍，通過(guò)研發(fā)和實(shí)踐形成集樣品制備、光譜采集的自動(dòng)化便攜式近紅外檢測(cè)儀設(shè)備，這樣才能在實(shí)際工作中推廣。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，我們不難發(fā)現(xiàn)近紅外檢測(cè)儀在豬肉水分檢測(cè)方面作為一種新興科技力量有發(fā)展的潛能，面對(duì)我國(guó)豬肉市場(chǎng)的良莠不齊，提高檢測(cè)效率、增強(qiáng)檢測(cè)質(zhì)量也是提高動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量的基本手段。近紅外檢測(cè)儀雖然還沒(méi)有正式應(yīng)用，但是筆者相信經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷研發(fā)，未來(lái)近紅外檢測(cè)儀會(huì)有更科學(xué)的進(jìn)步空間。

表1 豬肉中水分與放置時(shí)間的關(guān)系 %