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采用近红外技术分析绞细牛肉中的成分

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C. Denoyelle, P. Cartier and D. Bastien, Institute de I’Elevage, France

简介
    在法国,关于牛肉质量的监控主要集中在对脂肪和胶原含量的分析(或更为精确的胶原/蛋白比),为此,法国颁布了质量标准AFNOR NF V46.002. 但是对牛肉质量的在线监控仍是目前面临的一很大问题。
采用传统(或称经典)的分析方法十分耗时、费力。如采用凯氏定氮法分析蛋白,索氏分析法分析脂肪等,都需要很长的时间并消耗大量的试剂才能得到结果。因此我们需寻找一快速、准确的分析技术,以提高对产品的质量控制并最终提高生产效率。
近红外技术作为一快速、准确的分析方法,对牛肉和猪肉的分析已见报道。在本文中,我们将采用近红外光谱技术对绞细牛肉的水分,蛋白,油份以及胶原含量进行分析,以验证近红外分析的可靠性。

材料和方法-近红外光谱仪
本文采用Foss Tecator Infratec 1265 肉类分析仪,扫描范围800-1100nm,每个样品设定的扫描测量次数为15,根据生产厂商提供的定标分析模型,可一次给出水分,蛋白,油份和胶原含量。
 

样品
制备或收集不同性质的两组样品:第一组60个,采用(高胶原含量的)biceps brachii牛肉和(低胶原含量的)triceps brachii caput longum牛肉按不同比例进行混合,混合比率梯度为0%100%,以保证胶原含量的合理分布。第二组样品50个,是从超市中随意抽取的。
每个样品150,用绞肉机切碎后,在4C下保存然后进行扫描。样品进行化学分析前,需进行冷冻保存。
 

参比方法
在进行近红外分析和化学分析结果比较时,每个样品需严格按照AFNOR-1987标准进行传统的化学分析并保证化学结果的准确度:水分,每个样品三次重复分析(NF V04.401);油份,每个样品三次重复分析(NF V04.403);蛋白,每个样品三次重复分析(NF V04.407);胶原含量,每个样品四次重复分析(Bonnet & Kopp 1985).胶原分析方法是基于光度计比色法对羟胺的测量。
 

数据统计
采用线性回归对近红外结果和化学分析结果进行计算,得到相关系数R2和预测标准偏差。 同时对各成分化学分析结果计算平均值并求得标准偏差,以此考察各成分的浓度分布。
 

结果讨论
两组样品的化学分析结果见表1G1组样品其胶原含量具有很好的分布,从0.72%3.42%,但是脂肪的分布较窄。相反第二组样品其各成分都有较好的分布:脂肪分布1.4%-16.7;蛋白分布17.7%-22.3%;胶原含量分布1.24-4.46%
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样品组 G1-第一组样品的实验室结果数据统计 G2超市随即抽取样品的实验室结果统计
% 平均浓度 标准偏差 浓度范围 平均浓度 标准偏差 浓度范围
Moisture 74.36 0.48 73.23-75.36 69.21 3.23 63.36-75.54
Fat 2.98 0.36 2.22-3.65 9.22 4.37 1.40-16.7
Protein 20.39 0.33 19.78-21.14 20.14 1.00 17.70-22.31
Collagen 1.98 0.72 0.72-3.42 2.49 0.65 1.21-4.46


通过定标模型预测 ,将两组样品的近红外结果和化学分析结果比较,线性回归统计结果见
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样品组 G1-第一组样品的实验室结果和近红外分析结果统计数据 G2超市随即抽取样品的实验室结果和近红外分析结果的统计数据
% 相关系数 预测
标准偏差
化学分析
标准偏差
相关系数 预测
标准偏差
化学分析
标准偏差
Moisture 0.20 0.43 0.3 0.96 0.58 0.46
Fat 0.79 0.16 0.19 0.98 0.60 0.51
Protein 0.10 0.31 0.34 0.82 0.42 0.69
Collagen 0.90 0.22 0.16 0.76 0.27 0.21


G1组样品来讲,脂肪和胶原含量的实验室和近红外分析结果显示很好的相关性,其中脂肪的相关系数R2=0.79,胶原的相关系数R2=0.90。脂肪的预测误差为0.16,胶原的预测误差为0.22。考虑到传统化学分析的误差,近红外预测效果十分理想。对于水份和蛋白,相关系数R2较低,这是由于G1组样品这两个参数的浓度分布较窄造成的。

G2组样品来讲,各参数的实验室结果和近红外分析结果大都呈现很好的相关性。其中水分的相关系数为0.96,脂肪的相关系数为0.98,蛋白的相关系数为0.82。说明G2组样品这三个参数的浓度分布较宽。对于G2组样品的预测误差,水分为0.58,脂肪为0,60,蛋白为0.42,参考化学分析的误差,近红外分析的预测效果亦比较理想。但胶原的相关系数相比较G1组样品较低(R2=0.76,这是由于G2组样品胶原浓度分布窄所致。

结论
通过以上实验可以看出,近红外肉制品分析的准确度十分接近传统化学分析的准确度。同传统化学分析相比,有很大的优点,分析快速,简便并一次可给出多个参数的结果。本实验采用Foss TeecatorInfratec 1265肉类分析仪,它可对肉制品加工过程的多个环节对产品进行监控并给出水分,蛋白,脂肪,胶原含量的结果,同传统化学分析结果具有很好的可比性。

 

相关标准:GB 2730-2005 腌腊肉制品卫生标准

                   GB 2760-2014 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准

                   GB 2726-2005 熟肉制品卫生标准

                   GB/T 19681-2005 食品中苏丹红染料的检测方法 高效液相色谱法


作者:admin 来源:网络收集 发布时间:2016年02月16日
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