气味指纹技术检测不同贮藏条件下冷却肉新鲜度变化

摘要

21世纪以来，我国居民生活水平不断提高，膳食结构日益完善，肉类消费品的数量正逐年快速增长。与此同时，肉类食品的安全性也越来越受到人们的关注。目前，我国居民肉类消费中猪肉所占比重较大，占肉类消费总量的60％以上。上市猪肉按销售方式不同可分为三类：热鲜肉、冷冻肉和冷却(鲜)肉，超市冷却肉因其风味好、营养价值高、保质期长等特点，越来越为广大消费者所青睐，但如何快速、有效的监控冷却肉的品质，使大家吃上高品质的“放心肉”成为了关注的热点之一。
　　 目前猪肉新鲜度检测方法主要有感官评价、微生物及理化检测，感官评价易受个体因素影响，而微生物及理化检测存在费时、费力、破坏样品等缺陷。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)、电子鼻(E-NOSE)法等一些新型“气味指纹技术”研究方法也被尝试运用于食品新鲜度的快速判定。这些方法具有快速、准确、重现性好等特点，并可对结果运用统计学方法建模，实现数据的长期积累与跟踪，因而越来越受到人们的重视。为了今后相关肉类生产企业及质监部门能够开发出一种快速、准确的检测冷却肉新鲜度的新型方法，本文以超市购得的冷却猪肉为对象，将其于4℃及20℃下贮藏一周，综合运用感官评价、微生物试验、理化检测、SPME-GC-MS和E-NOSE等多种方法研究其新鲜度变化规律，具体结果如下：
　　 1.感官指标、菌落总数、pH值、TVB-N和挥发性脂肪酸5项指标均能较出色地反映肉样在典型冷藏温度(4℃)及常温(20℃)下新鲜度变化规律，其在不同贮藏天数时均有显著性差异(P＜0.05)，为今后以此建立猪肉新鲜度的快速判别模型提供了依据。
　　 2.通过检测水分含量及色差值来反映肉样新鲜度变化的结果不甚理想。原因可能是肉样中引起水分含量变化因素太多，水分含量与新鲜度指标并不直接关联；而用色差计进行检验时需详细考虑样品均一性及代表性问题，否则试验结果可能被样本误差所误导。
　　 3.采用动力学及热力学方程对所有指标进行了建模，得出了能够预测不同温度下贮藏不同时间后某一指标数值的模型。除a值及水分含量外，所有模型的相关系数均大于0.9，模拟效果良好。
　　 4.采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)法检测了4℃、20℃下不同贮藏天数冷却肉挥发性气味，鉴定出六大类总计38种化合物。对每一类、每一种挥发物数量都进行差异显著性分析，并具体探讨了其产生来源及感官特征。
　　 5.突破性的提出了“结合微生物等试验的结果，运用PCA法确定表征肉品腐败(或新鲜)的特征性挥发物”这一全新理念，并确立了相关筛选规则，最终得到5种表征肉样“新鲜”、16种表征肉样“腐败”的特征性挥发物，并进一步优化得到2-丁醇、戊醛、丙酸、丁酸、二氧化硫、甲硫醇、二甲基硫醚、硫代乙酸甲酯和二甲基二硫共9种所占权重较大的表征肉样“腐败”的特征性挥发物。
　　 6.将两温度下菌落总数与GC-MS试验结果进行PLS分析，相关系数分别达0.9774和0.9987，表明可建立不同新鲜度肉样的气味指纹图谱来有效监控冷却肉品质。
　　 7.通过对电子鼻结果的PCA分析展示了4℃、20℃下不同贮藏时间肉样间表征气味差异的变化规律，并由计算该差异得到4℃、20℃下冷却肉的预测货架期分别为120.35h和18.68h。
　　 8.运用SQC模式对4℃、20℃下PCA法得出的预测货架期进行了评估，正确率高达100％。
　　 9.采用PLS模式对4℃、20℃下不同贮藏时间冷却肉中菌落总数与电子鼻信号进行了曲线拟和，相关系数分别达0.9988和0.9987；同法对感官评分拟和后，两者相关系数达到0.9802和0.9916；用PLS模式优化后，得到11根对不同新鲜度肉样气味有良好特异性响应的传感器。
　　 10.采用Shelflife模式预测4℃、20℃下冷却肉货架期分别为120h和12h，与其他模型预测结论完全符合。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

第一章 绪论

第一节 冷却猪肉

第二节 冷却肉新鲜度

2.1 肉类新鲜度的定义

2.2 肉类新鲜度的影响因素

第三节 冷却肉新鲜度检测技术

3.1传统检测技术

3.2指纹图谱技术

第二章传统方法检测冷却肉新鲜度

第一节 材料与方法

1.1 材料

1.2仪器

1.3试剂

1.4样品处理方法

1.5试验方法

1.6数据处理方法

第二节 结果与讨论

2.1 感官评定

2.2菌落总数

2.3酸度值

2.4挥发性盐基氮(TVB-N)

2.5挥发性脂肪酸

2.6色差值

2.7水分含量

第三节 货架期模型建立

3.1冷却肉新鲜度变化动力学模型

3.2反应速率常数分析

第四节 本章小结

第三章顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法检测冷却肉新鲜度

第一节 材料与方法

1.1 材料

1.2仪器

1.3样品处理方法

1.4试验方法

1.5数据处理方法

第二节 结果与讨论

2.1 GC-MS结果

2.2特征性挥发物分析

2.3菌落总数与GC-MS结果的偏最小二乘回归分析(PLS)

第三节 本章小结

第四章 电子鼻法检测冷却肉新鲜度

第一节 电子鼻介绍

1.1 电子鼻系统

1.2 电子鼻传感器分类

1.3 本试验中电子鼻传感器介绍

1.4传感器响应值的原理

1.5特征值的提取

1.6电子鼻数据分析方法

第二节 电子鼻检测不同贮藏条件下冷却肉新鲜度

2.1 材料

2.2 仪器

2.3试剂

2.4样品处理方法

2.5试验方法

2.6数据处理方法

第三节 结果与讨论

3.1 电子鼻试验参数优化

3.2特征值提取方法的确定

3.3 PCA分析

3.4 SQC分析

3.5 PLS分析

3.6 Shelf-life分析

第四节本章小结

结论

参考文献

在校期间论文发表情况

致谢