人工及智能感官应用研究——对肉制品的食用品质&评价

　　肉类及其制品是人类膳食中不可缺少的优质蛋白质来源。一般而言，肉制品品质是指与鲜肉或加工肉的外观、适口性和营养价值等有关理化性质的综合，包括4个方面：感官品质、加工品质、营养价值和卫生质量或安全性。人们选择肉类及其制品时主要由主观感觉决定，主要取决于食用品质中的感官性状(主要是外观、系水力、嫩度、多汁性、质地和风味等)。

 

　　01、肉的食用品质举例介绍——多汁性&嫩度

 

　　多汁性也是影响肉的食用品质的一个重要因素，尤其对肉的质地影响较大，据测算10%～40%的肉质地的差异是由多汁性好坏决定的。多汁性是一个评价肉的食用品质主观指标，对多汁性较为可靠的评测仍然是人的主观感觉，首先是开始咀嚼时根据肉中释放出的肉汁的多少；其次是根据咀嚼过程中肉汁释放的持续性；然后是根据在咀嚼时刺激唾液分泌的多少；最后是根据肉中的脂肪在牙齿、舌头及口腔其他部位的附着给人以多汁性的感觉。影响肉制品多汁性的因素有很多，如肉中的脂肪种类和含量、烹调方法、加热速度、肉制品的可榨出水分，另外多汁性还受鉴定人本身生理特点的状况影响较大。国外学者在对多汁性进行感官评定时，认为多汁性和用力度、嚼碎难易程度和润滑程度等指标有关，也与肉制品的含水量和肌内脂肪含量有关，Hutchings等建立了由咀嚼时间、食物结构度和润滑度3个坐标组成的一个衡量多汁性的模型。

 

　　嫩度(tenderness)是肉的主要食用品质之一，它是消费者评判肉质优劣的最常用指标。肉的嫩度指肉在食用时口感的老嫩，反映了肉的质地，由肌肉中各种蛋白质结构特性决定。肉的嫩度从4方面进行理解：1)肉对舌或颊的柔软性，即当舌头与颊接触肉时产生的触觉反应；2)肉对牙齿压力的抵抗性，即牙齿插入肉中所需的力；3)咬断肌纤维的难易程度，指的是牙齿切断肌纤维的能力；4)嚼碎程度，用咀嚼后肉渣剩余的多少以及咀嚼后到下咽时所需的时间来衡量。影响嫩度的因素包括有宰前因素(品种、性别、年龄、肌肉部位)和宰后因素(肌肉收缩、解冻僵直、成熟、烹调加热)。人们很早就知道可以人为地使肉嫩化，如击打或者将肉切成小块以达到破坏其结构和结缔组织的目的。还有使用醋、酒、盐及酶类物质浸泡，电刺激，压力法等可以使肉嫩化。

 

　　02、智能感官介绍

 

　　人工感官评价建立在专业的感官评价小组的基础之上。若缺乏专业的肉质感官评价员，缺少规范的感官评定设施和严格的评定方法，及评价员培训系统，会导致评判结果重复性差、不可靠。因此我们需要借助仪器，减少人工感官评价的障碍。这也是智能感官发展的重要原因。

 

　　智能感官技术是一种模拟动物体感官系统的新型检测技术,如电子鼻、电子舌等。典型的电子鼻和电子舌包括具有选择性和交叉响应性的传感器阵列,结合模式识别和多元统计分析方法能够实现对待检测样品整体香气特征 和滋味特征进行快速评价。由于电子鼻和电子舌等智能感官技术具有无需复杂的前处理、方便快捷等优点，近年来,在肉品分级、品质鉴定、种类鉴别,无损检测等方面得到了广泛应用。如宋雪、Xia 等使用电子鼻技术实现了不同产地干腌火腿香气轮廓的鉴定和区分。彭金月，姜水等综合采用电子鼻和电子舌技术，分别从香气和滋味轮廓方面实现了对我国三大干腌火腿不同品级的鉴定。

 

　　03、智能感官结合 SPME-GC-MS对青海玉树牦牛肉挥发性化合物分析

 

　　材料与方法

　　青海玉树地区高原草饲牦牛。

　　FOX4000电子鼻；α-ASTREE电子舌

 

　　实验方法

　　感官评价 参考GB/T22210-2008《国家肉与肉制品感官评定规范标准》鉴定标准，随机选取10位烹饪营养与教育专业学生组成评定小组，先期进行感官评价培训，内容包括：肉类色泽鉴别、肉类表面粘度鉴别、肉类气味鉴别、肉类横切面组织鉴别。然后在专业感官品评实验室对样品进行感官评价。评分标准见表2。

　　电子舌分析 法国产电子舌传感器包括：AHS、Sourcess、PKS、CTS-Saltiness、NMS-umami、CPS，ANS、SCS，其中Ag/AgCl作为参比电极。传感器AHS-Sourcess（酸味）、CTS-Saltiness（咸味）、NMS-umami（鲜味）对食品酸、咸、鲜三种滋味可以直接辨别，而对甜味、苦味、涩味识别，需要添加标准品来识别。运用AlphaMOS电子舌分析软件，能够获得样品在0~10之间的酸、咸、鲜、甜和苦味的相对强度值，利用强度值可对样品在酸、咸、鲜、甜和苦味维度上进行滋味强度排序。

 

　　电子鼻分析 法国产电子鼻是通过MXT-5（弱极性）和MXT-７（中极性）色谱柱分离气味物质，一共由18根金属氧化传感器组成，每根传感器对应一类或几类物质敏感，采用氢离子检测器分析色谱信息，完成检测后，即可使用仪器自带数据库对样品挥发性物质进行定性、定量分析。电子鼻传感器性能特点见表3。

　　结果与分析

 

　　图1A是电子舌味觉信号强度图，可见酸味强度值（AHS）：HT>QX>HB>QT，且样品HT与样品QT酸味强度值相差5.2，差异显著；咸味强度值（CTS）：QT>HB>HT>QX，且样品QT与样品QX咸味强度值相差4.9，差异明显；鲜味强度值（NMS）：HT>QX>HB>QT，且样品HT与样品QT鲜味强度值相差4.7，差异明显。电子舌味觉信号强度差异表明牦牛肉不同部位滋味差异明显。
 

　　电子舌主成分分析

 

　　图2显示主成分PC1贡献率为73.36%、PC2贡献率为22.10%，表明主成分降维后数据能反映原数据的整体信息，四个样品分布在四个象限中，无重叠，表明样品之间存在较明显差异性。主成分双标图贡献影响因子在图中以线段表示，越靠近样品所在坐标轴，说明影响因子对其影响越大。样品HT最靠近X轴，且样品HT与QX相近，滋味相似；样品HB距离其他样品较远，位于第四象限，其滋味差异主要体现在PC1上；结果表明，电子舌能明显区分四个部位样品，且样品之间滋味差异明显。
 

　　电子鼻分析结果

 

　　气味指纹图谱分析

 

　　四个部位电子鼻气味指纹雷达图3表明：样品HT在P10/1、P10/2、P40/1与其他样品出现差异，P型传感器一般对极性化合物和非极性化合物敏感；样品HT与QT在T40/2、T40/1、TA/2区分较为明显，而T型传感器对氧化气体和含硫化合物敏感，说明在含硫化合物含量上样品HT与样品QT差异较大。

　　主成分分析

 

　　如图4所示：四个部位样品能够独立区分出来，说明电子鼻能够辨别样品气味特征，且PC1贡献率为87.06%、PC2贡献率为7.77%，说明大量有效信息存在于第一主成分。可以判断，样品HT、HB、QT气味特征相近，样品QX气味特征与其他部位差异较大。