指示劑法快速檢測(cè)豬肉新鮮度

葉偉雄 董瑞婷 羅濤朋 范欣穎

（南昌師范學(xué)院化學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330032）

0 引言

豬肉含有豐富的蛋白質(zhì)及脂肪、鈣、磷、鐵等營(yíng)養(yǎng)成分，是日常生活的主要食物［1］。我國(guó)作為豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2016年以來(lái)，我國(guó)人均肉類消費(fèi)增長(zhǎng)率逐步穩(wěn)定，年均增長(zhǎng)率從3%降為1%，每年肉類的人均消耗量在60 kg左右，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《中國(guó)居民膳食指南》（2019版）推薦的50～75 g的人均每日畜禽肉攝入量［2］。然而，肉類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⑵放苹髽I(yè)在加工總量中占比較低，對(duì)行業(yè)整體質(zhì)量安全保障能力影響偏弱［4］，處于貨架期的豬肉，受微生物污染而發(fā)生變質(zhì)、腐敗的豬肉數(shù)量也較多，這將導(dǎo)致系列的豬肉食用安全問(wèn)題。

經(jīng)研究表明，肉類變質(zhì)的主要原因是肉類發(fā)生的系列物理化學(xué)反應(yīng)及微生物或肉中自身酶的影響［3］。在此過(guò)程中，肉類的主要成分蛋白質(zhì)降解生成生物胺、吲哚、硫醇、硫化氫、糞臭素等，脂肪降解生成脂肪酸、甘油、醛、酮化合物等［4］，其中，生物胺是主要產(chǎn)物。因此，隨著肉類放置時(shí)間的增加，蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的堿性生物胺的量遠(yuǎn)多于弱酸性物質(zhì)，最終將導(dǎo)致肉類pH值逐漸升高。生活中，人們以觸感、色澤、黏度和氣味為參考對(duì)肉類的新鮮度進(jìn)行判斷，此方法主觀性太強(qiáng)，缺乏科學(xué)性。另外，也有一些無(wú)損肉類的新鮮度檢測(cè)方法，需要應(yīng)用電子鼻、電子舌、近紅外光譜、拉曼光譜、低場(chǎng)核磁共振、多源感知信息融合、超聲波無(wú)損、電磁特性、質(zhì)構(gòu)儀、探針式pH計(jì)等檢測(cè)裝置［5］。這些精密儀器僅限于實(shí)驗(yàn)室或者食品安全監(jiān)管部門等專業(yè)人士使用，對(duì)普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，存在價(jià)格高、原理復(fù)雜、操作煩瑣等問(wèn)題，缺乏普適性。

綜合上述分析，本研究基于豬肉新鮮度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)肉類變質(zhì)、腐敗的性能變化機(jī)理，研制出可以有效指征豬肉新鮮度的混合指示劑，提出一種科學(xué)、簡(jiǎn)單、普適的指示劑法檢測(cè)豬肉的新鮮度，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料。新鮮豬肉（附近市場(chǎng)購(gòu)買）；濃鹽酸（分析純）；氫氧化鈉（分析純）；甲基紅（分析純）；溴百里香酚藍(lán)（分析純）；溴甲酚紫鈉鹽（分析純）；溴百里香酚藍(lán)鈉鹽（分析純）。

1.1.2 試劑配制。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鹽酸溶液：用量筒量取13.5 mL濃鹽酸至裝有少量去離子水的燒杯中，邊攪拌邊加去離子水稀釋至500 mL，按此方法配制2 L，待用。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%氫氧化鈉溶液：用電子天平稱取5.0 g氫氧化鈉固體至燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢柚镣耆芙猓偌尤ルx子水稀釋至500 mL，按此方法配制2 L，待用。

1.1.3 指示劑配制。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%甲基紅指示劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%溴百里香酚藍(lán)指示劑：分別用電子天平稱取0.1 g甲基紅、溴百里香酚藍(lán)，各加入100 mL無(wú)水乙醇，攪拌、溶解。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%溴百里香酚藍(lán)鈉鹽指示劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%溴甲酚紫鈉鹽指示劑：分別用電子天平稱取0.1 g溴百里香酚藍(lán)鈉鹽、溴甲酚紫鈉鹽，各加入100 mL去離子水，攪拌、溶解。

1.2 儀器與設(shè)備

便攜式絞肉機(jī)（PY-7912），廣東順德艾仕瑪電器有限公司；酸度計(jì)（PHS-3C），上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；電子天平（MP10001），上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 豬肉樣品前處理。將早上4：00從市場(chǎng)上購(gòu)買現(xiàn)殺的新鮮豬肉切片，制成約10 g/塊的豬肉樣品，用密封袋裝好，置于15℃室內(nèi)環(huán)境中，待用。

1.3.2 豬肉樣品新鮮度的感官評(píng)定。每隔2 h取一袋已制備好的豬肉樣品，由同一試驗(yàn)人員對(duì)豬肉樣品的觸感、氣味、色澤、黏度進(jìn)行性狀檢測(cè)。初步判斷豬肉不同放置時(shí)間下的新鮮度情況。

1.3.3 豬肉樣品變質(zhì)點(diǎn)pH值測(cè)定。取上述進(jìn)行感官試驗(yàn)后的豬肉樣品置于便攜式絞肉機(jī)中，加入100 mL去離子水，絞30 s，將其倒入150 mL燒杯中，制成豬肉樣品肉浸液。再將已校準(zhǔn)好的酸度計(jì)插入至豬肉樣品肉浸液中，放入一顆磁力攪拌子，放在磁力攪拌器上攪拌至讀數(shù)穩(wěn)定，讀取pH值，記錄讀數(shù)，結(jié)合感官評(píng)定結(jié)果，確定豬肉變質(zhì)點(diǎn)pH值。

1.3.4 指示劑變色范圍測(cè)定。取6個(gè)500 mL燒杯，分別加入100 mL去離子水，放入一顆磁力攪拌子，放在磁力攪拌器上攪拌，插入校準(zhǔn)好的酸度計(jì)，用稀鹽酸溶液調(diào)制pH≈4后，分別往6個(gè)燒杯中滴入5滴甲基紅指示劑、5滴溴百里香酚藍(lán)指示劑、5滴0.1%甲基紅-0.1%溴百里香酚藍(lán)混合指示劑、5滴0.1%溴百里香酚藍(lán)鈉鹽指示劑、5滴0.1%溴甲酚紫鈉鹽指示劑、5滴0.1%溴百里香酚藍(lán)鈉鹽-0.1%溴甲酚紫鈉鹽混合指示劑，再緩慢逐滴（待讀數(shù)穩(wěn)定后滴入下一滴）滴入1%的NaOH溶液，觀察并記錄6種指示劑的變色范圍，選擇出與豬肉變質(zhì)點(diǎn)pH范圍基本相同的指示劑。

2 結(jié)果與分析

2.1 豬肉樣品新鮮度的感官評(píng)定

豬肉樣品新鮮度的感官評(píng)定是以觸感、色澤、黏度和氣味為參考［5］：新鮮肉外表具有淡玫瑰色或淡紅色干膜、切面輕度濕潤(rùn)，有各種牲畜肉特有的色澤，肉汁透明，肉質(zhì)富有彈性、結(jié)實(shí)緊密，指壓后下凹處可以快速?gòu)?fù)平，且有各種牲畜所特有的氣味；次鮮肉外表覆有干枯的硬膜或黏液，有時(shí)覆有霉層，硬膜發(fā)黑，切面暗而濕潤(rùn)，輕度發(fā)黏，肉汁混濁，肉質(zhì)彈性較差，指壓后下凹處1 min之內(nèi)緩慢復(fù)平，且有少量酸味或者氨味；變質(zhì)肉外表很干硬或很濕潤(rùn)，發(fā)黏，覆有霉層，呈灰色或淡綠色，切面濕潤(rùn)、發(fā)黏，呈褐紅色、灰色或淡綠色，指壓后下凹處無(wú)法復(fù)平或極其緩慢，且存在惡臭味，有時(shí)還有很強(qiáng)的酸臭、腐臭味。

在15℃室內(nèi)環(huán)境中，由同一試驗(yàn)人員對(duì)不同放置時(shí)間下、已制備好的豬肉樣品從觸感、氣味、色澤、黏度等四個(gè)方面評(píng)定豬肉新鮮度，按照“A、B、C、D”等級(jí)制記錄評(píng)定結(jié)果，感官評(píng)定結(jié)果及等級(jí)說(shuō)明如表1所示。按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，“A”說(shuō)明豬肉較為新鮮，“B”說(shuō)明豬肉開始變質(zhì)，當(dāng)豬肉樣品放置8 h時(shí)，從觸感和色澤兩方面評(píng)定結(jié)果為“B”，從氣味和黏度兩方面評(píng)定結(jié)果為“A”。結(jié)果說(shuō)明，隨著豬肉放置時(shí)間增加，豬肉逐漸變質(zhì)、腐敗，但是，同一試驗(yàn)人員從不同方面評(píng)定豬肉新鮮度，結(jié)果也會(huì)不同，且豬肉新鮮度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)因人而異。即感官評(píng)定豬肉新鮮度的方法沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不準(zhǔn)確、不科學(xué)。

表1 豬肉樣品—時(shí)間感官檢查數(shù)據(jù)

2.2 豬肉新鮮度的pH值測(cè)定

分別測(cè)定上述已進(jìn)行感官試驗(yàn)的豬肉樣品的肉浸液pH值，并繪制出不同放置時(shí)間下豬肉肉浸液pH值變化折線圖，結(jié)果如表2和圖1所示。豬肉隨著放置時(shí)間的增加，其肉浸液pH值逐漸升高。根據(jù)試驗(yàn)原理，在10 h后，豬肉肉浸液的pH值便升到6.50以上，表明豬肉已經(jīng)開始變質(zhì)，在2 h以后豬肉肉浸液的pH值升到6.60以上，表明豬肉的變質(zhì)較為明顯，成為次鮮肉，在36 h以后豬肉肉浸液的pH值達(dá)到了6.7以上，豬肉完全腐敗變質(zhì)，該結(jié)果與感官評(píng)定結(jié)果也相符，但相比感官評(píng)定結(jié)果較為科學(xué)、準(zhǔn)確。

表2 豬肉肉浸液pH值—時(shí)間變化表

圖1 豬肉肉浸液pH值—時(shí)間變化圖

2.3 指示劑變色范圍測(cè)定

根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得豬肉變質(zhì)點(diǎn)的pH值，選擇4種不同酸堿指示劑及用其配制2種混合指示劑，探究其顏色變化范圍，結(jié)果如表3所示。由表3可知，0.1%甲基紅的變色范圍及顏色為：pH=4.00～5.52時(shí)為黃色，pH=5.52～6.85時(shí)為紫紅色，pH=7.02～9.21時(shí)為紫色。其指示劑變色范圍臨界值與pH=6.6相差較遠(yuǎn)，無(wú)法很好地指征肉的新鮮度。不過(guò)其紫紅色的顯色范圍可以嘗試配制成混合指示劑進(jìn)行探究。

表3 指示劑—pH值顏色變化表

0.1 %溴百里香酚藍(lán)指示劑顏色突躍前后的色差并不明顯，不過(guò)該指示劑在pH=6.50和pH=6.90時(shí)都有顏色突躍，可以嘗試用于配制混合指示劑進(jìn)一步研究。

0.1 %甲基紅-0.1%溴百里香酚藍(lán)混合指示劑，其色階多、顏色突躍點(diǎn)pH值跨度小，但是其色差不明顯，且這5種指示劑顏色突躍點(diǎn)的pH值均不是豬肉變質(zhì)點(diǎn)的pH值，因此無(wú)法用作混合指示劑。

0.1 %溴百里香酚藍(lán)鈉鹽指示劑的顏色突躍點(diǎn)pH值為4.95和6.15，與鮮肉新鮮度臨界點(diǎn)不符。不過(guò)指示劑的顏色突躍點(diǎn)前后顏色色差很明顯，接下來(lái)可以作為混合指示劑進(jìn)行探究。

0.1 %溴甲酚紫鈉鹽指示劑的顏色突躍點(diǎn)pH值為4.29和4.93，也無(wú)法有效指征肉新鮮度，不過(guò)該指示劑與溴百里香酚藍(lán)鈉鹽指示劑一樣，顏色突躍前后色差都非常明顯，因此，接下來(lái)嘗試用這兩種指示劑制備混合指示劑進(jìn)行試驗(yàn)探究。

0.1 %溴百里香酚藍(lán)鈉鹽-0.1%溴甲酚紫鈉鹽混合指示劑的顏色突躍點(diǎn)的pH值6.60、6.80與豬肉變質(zhì)點(diǎn)恰好相符，且變色靈敏，色差大，可用來(lái)指征豬肉新鮮度狀況。

2.4 用指示劑測(cè)定豬肉肉浸液新鮮度試驗(yàn)

根據(jù)上述結(jié)果，選定0.1%溴百里香酚藍(lán)鈉鹽-0.1%溴甲酚紫鈉鹽混合指示劑，將豬肉肉浸液過(guò)濾除去濾渣，取10 mL濾液于試管中，滴入1滴該指示劑，觀察顏色，判斷該指示劑能否有效指征肉的新鮮度，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 混合指示劑測(cè)定豬肉新鮮度

在豬肉放置2～12 h內(nèi)，處于新鮮狀態(tài)時(shí)，加入指示劑顏色顯黃棕色；放置24～34 h，處于次新鮮狀態(tài)時(shí)，加入指示劑顏色變?yōu)樽厣?；在放?4 h及此后，肉已經(jīng)完全變質(zhì)腐敗后，加入指示劑顏色變?yōu)樽仙４私Y(jié)果說(shuō)明，該指示劑可以快速、有效地指征豬肉的新鮮度。

3 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)混合指示劑的變色原理，并結(jié)合試驗(yàn)測(cè)得的豬肉變質(zhì)點(diǎn)pH值，探究了6種不同指示劑在不同pH值下的顏色變化情況，最終選擇了0.1%溴百里香酚藍(lán)鈉鹽-0.1%溴甲酚紫鈉鹽混合指示劑，其在不同pH值下呈現(xiàn)黃色—黃棕色—咖啡色—紫色—藍(lán)色的變化，能夠明顯區(qū)分，且顏色突躍點(diǎn)pH值與豬肉變質(zhì)點(diǎn)pH值相符。通過(guò)用該混合指示劑測(cè)定不同放置時(shí)間下豬肉樣品新鮮度狀況，證明其可以有效地快速判斷豬肉新鮮度，避免了傳統(tǒng)的感官評(píng)定方法缺乏準(zhǔn)確性、科學(xué)性等問(wèn)題，也有助于彌補(bǔ)市場(chǎng)上各種檢測(cè)方法操作方法煩瑣、價(jià)格高等不足。