杜月紅 王琳 高曉光 孫志偉 白瑩瑩 趙熙
摘 要:基于豬肉在腐敗過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性含氮化合物會(huì)使包裝中氣體酸堿性發(fā)生變化的原理,以甲基纖維素和聚乙二醇-6000為基材,添加溴甲酚紫、溴百里酚藍(lán)等酸堿指示劑,最終制得6 種方便、無(wú)損的新鮮度指示標(biāo)簽。將標(biāo)簽置于不同質(zhì)量濃度的NH3環(huán)境中,6 種標(biāo)簽的顏色均發(fā)生顯著變化,且隨NH3質(zhì)量濃度的增加而差異變化明顯;將標(biāo)簽應(yīng)用于生鮮豬肉貯存中,通過(guò)測(cè)定4 ℃條件下不同貯存時(shí)間豬肉各項(xiàng)腐敗指標(biāo)以及指示標(biāo)簽的顏色變化,探究其用于監(jiān)測(cè)生鮮豬肉新鮮度的可行性。結(jié)果表明:初始pH值為4.24的溴甲酚紫指示標(biāo)簽可較好地區(qū)分出豬肉的3 個(gè)新鮮度等級(jí);利用此標(biāo)簽的顏色測(cè)定數(shù)據(jù)建立偏最小二乘模型,對(duì)揮發(fā)性鹽基氮含量和菌落總數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)的回歸系數(shù)(R2)均大于0.92,通過(guò)標(biāo)簽顏色變化可以判斷豬肉新鮮度。
關(guān)鍵詞:新鮮度指示標(biāo)簽;瘦豬肉;總揮發(fā)性鹽基氮
Abstract: Methylcellulose and polyethylene glycol-6000 were used as film-forming substrates, and synthetic dyes were added to prepare six easy-to-use indicator labels (FIL) for pork freshness assessment based on the fact that the color of indicator labels will change when absorbing the volatile ammonia released from pork during spoilage. When used for the detection of NH3, all color labels exhibited significant color changes showing obvious differences with the increase of gas concentration. To explore their feasibility for evaluating the freshness of pork stored at 4 ℃, the color changes of these labels were recorded and various spoilage indicators were measured at different storage times. The results also showed that the FIL made with bromocresol purple (at an initial pH of 4.24) was able to discriminate freshness, medium freshness, and spoilage. The statistical models obtained by partial least squares based on the color changes of labels 3 and 4 successfully predicted total volatile basic nitrogen (TVB-N) contents and aerobic plate counts (APC) of pork with regression coefficients (R2) greater than 0.92. Accordingly, pork freshness could be judged by the color changes of the labels.
Keywords: freshness indicator label; lean pork; total volatile basic nitrogen
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20191204-296
中圖分類號(hào):TS206.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8123(2020)05-0041-07
隨著居民生活水平的提高,消費(fèi)者的食品安全意識(shí)和健康觀念逐漸提升,因此對(duì)食品質(zhì)量安全和營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生也提出了更高要求。豬肉在我國(guó)居民肉類食品中消費(fèi)量最高,2016年我國(guó)豬肉產(chǎn)量為肉類總產(chǎn)量的62%[1]。然而,生鮮豬肉極易發(fā)生變質(zhì)腐爛現(xiàn)象,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。因此,在豬肉的貯藏、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)豬肉的新鮮度十分必要。
傳統(tǒng)的肉類新鮮度評(píng)價(jià)方法包括理化分析、微生物數(shù)量檢測(cè)和感官評(píng)定等方法。揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量與豬肉新鮮度相關(guān)性最高,是目前肉品新鮮度檢測(cè)中的重要理化指標(biāo)[2-3]。但是上述方法存在操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)耗力、對(duì)實(shí)驗(yàn)人員技術(shù)要求較高等局限。新興的檢測(cè)方法,如紅外光譜、超聲波、核磁共振技術(shù)和電子鼻等需要借助儀器,成本較高,且不適用于密封包裝產(chǎn)品的檢測(cè)[4-5]。因此,探索微型、簡(jiǎn)單、方便快捷的豬肉新鮮度無(wú)損檢測(cè)方法具有重要意義,同時(shí)為消費(fèi)者選擇肉制品提供可靠依據(jù)。
新鮮度指示標(biāo)簽是一種可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食品品質(zhì)變化的技術(shù),國(guó)內(nèi)外學(xué)者在提高指示標(biāo)簽的應(yīng)用方面擁有眾多研究,并已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。許多國(guó)外企業(yè)與學(xué)者嘗試將其應(yīng)用于魚(yú)類、牛肉和水果等不同食品中。例如負(fù)載溴甲酚綠(pH 4.72)的標(biāo)簽可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包裝內(nèi)鱈魚(yú)魚(yú)頭的TVB-N含量,根據(jù)標(biāo)簽的顏色變化可以準(zhǔn)確判斷魚(yú)類的新鮮度[6]。Kuswandi等[7]基于甲基紅和溴甲酚紫構(gòu)建了雙傳感器標(biāo)簽用于監(jiān)測(cè)牛肉新鮮度,該標(biāo)簽可以清晰、容易地檢測(cè)到牛肉的腐敗,并準(zhǔn)確反映牛肉的新鮮度,其中甲基紅標(biāo)簽由紅色變?yōu)辄S色,而溴甲酚紫標(biāo)簽由黃色變?yōu)樽仙?。Aranya等[8]以淀粉為主要原料,通過(guò)添加殼聚糖、甲基紅和溴百里酚藍(lán)制備一種新型指示標(biāo)簽,其物理性能良好,適用于新鮮榴蓮中硫化合物的檢測(cè)。國(guó)內(nèi)新鮮度指示標(biāo)簽的發(fā)展較為緩慢,尚處于起步階段。朱惠綿等[9]通過(guò)在指示卡基材中添加復(fù)合酸堿指示劑、緩沖溶液等成分,研制出一種能通過(guò)顏色變化直接反映食品包裝環(huán)境中CO2體積分?jǐn)?shù)的指示卡,當(dāng)包裝環(huán)境中的CO2超過(guò)一定體積后,該指示卡在60 min內(nèi)即可作出響應(yīng)并及時(shí)指示包裝食品的質(zhì)量。鄒小波等[10]以玫瑰茄花青素提取物制備可檢測(cè)肉類新鮮度的智能指示膜,并比較分析不同基材復(fù)合膜在機(jī)械性能、水溶性、微觀結(jié)構(gòu)以及顏色穩(wěn)定性等方面的差異。然而這些研究仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,尚未能廣泛應(yīng)用。
新鮮度指示標(biāo)簽的構(gòu)建(如包裝中揮發(fā)性氣體與指示劑的選擇)是新鮮度指示標(biāo)簽有效監(jiān)測(cè)食品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。生鮮豬肉變質(zhì)速率較快,因此需要響應(yīng)更為及時(shí)的標(biāo)簽指示體系,而目前研究的指示標(biāo)簽的響應(yīng)速率較慢、靈敏度較低[11],并且較難區(qū)分食品新鮮等級(jí),因此,新鮮度指示標(biāo)簽的構(gòu)建及響應(yīng)仍需進(jìn)一步深入研究。本研究以甲基纖維素和聚乙二醇-6000為基材,通過(guò)添加溴甲酚紫、溴百里酚藍(lán)等酸堿指示劑溶液制得新鮮度指示標(biāo)簽,檢測(cè)其在不同質(zhì)量濃度NH3環(huán)境中的顯色情況,并設(shè)計(jì)一種非接觸式包裝,以期有效避免指示標(biāo)簽對(duì)豬肉樣品的污染,考察其用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瘦豬肉新鮮度的可行性。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
新鮮去皮豬精瘦肉 河北省石家莊市北國(guó)超市。
聚乙二醇-6000 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;甲基纖維素、甲基紅指示劑、溴甲酚紫指示劑 阿拉丁試劑(上海)有限公司;溴百里酚藍(lán)指示劑 天津市鼎盛鑫化工有限公司;食品級(jí)聚乙烯(水蒸氣透過(guò)率為150 g/(m2·d))保鮮膜 無(wú)錫市優(yōu)能塑業(yè)有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
CR-400色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)控股公司;ST2100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 奧豪斯儀器(常州)有限公司;SX500高壓滅菌鍋 日本Tomy公司;101-2A型電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 指示標(biāo)簽的制備
制備方法參照文獻(xiàn)[10,12]。配制溴甲酚紫、溴百里酚藍(lán)染料指示劑(5 g/L)和溴百里酚藍(lán)與甲基紅(質(zhì)量比3∶2)混合指示劑(5 g/L),將30 g/L甲基纖維素和10 g/L聚乙二醇-6000在蒸餾水中溶解并混合均勻,靜置24 h去除氣泡,按40 mL/L分別加入各染料并攪拌均勻,調(diào)節(jié)pH值(表1),倒入玻璃平皿,40 ℃熱風(fēng)干燥8 h去除溶劑,揭下指示膜并將其剪成1.2 cm×1.2 cm大小,以1.5 cm×1.5 cm濾紙為背景制備6 種指示標(biāo)簽,將其排列分布于密封盒蓋表面,用聚乙烯保鮮膜覆蓋標(biāo)簽和濾紙,密封,以避免指示標(biāo)簽與豬肉樣品的接觸。
1.3.2 指示標(biāo)簽對(duì)不同質(zhì)量濃度NH3的顯色靈敏度測(cè)試
利用濃氨水的易揮發(fā)性質(zhì)釋放NH3,使密封盒內(nèi)NH3達(dá)到不同質(zhì)量濃度(1、3、5、10、20、30 μg/mL)。在恒定照明條件下,利用色差儀根據(jù)CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng),以蒸餾水空白樣品為色差參比,測(cè)定指示標(biāo)簽的顏色指標(biāo)[11]。L*為明亮度,a*為紅綠度,b*為黃藍(lán)度。按照下式計(jì)算總色差值(ΔE)。
式中:ΔL*=L*-L0*、Δa*=a*-a0*、Δb*=b*-b0*;L*、a*、b*為樣品密封盒標(biāo)簽的測(cè)定值;L0*、a0*、b0*為蒸餾水空白樣品密封盒標(biāo)簽的測(cè)定值。
1.3.3 指示標(biāo)簽對(duì)豬肉新鮮度的檢測(cè)
1.3.3.1 樣品處理
將新鮮精瘦豬肉于無(wú)菌環(huán)境下切分成每塊(150±10)g,放入密封盒,對(duì)照組密封盒中加入(150±10)g蒸餾水,用粘貼好6 種標(biāo)簽的蓋子密封,置于4 ℃生化培養(yǎng)箱中貯存16 d。實(shí)驗(yàn)組分為2 部分,第1部分包括3 組平行樣品,用于每天測(cè)定標(biāo)簽和肉樣的?E值,并進(jìn)行感官評(píng)價(jià);第2部分包括17 組樣品,每天取1 組樣品檢測(cè)豬肉腐敗相關(guān)指標(biāo)(包括TVB-N含量、菌落總數(shù)、pH值和持水性)。
1.3.3.2 指標(biāo)測(cè)定
按1.3.2節(jié)方法測(cè)定對(duì)照組和3 個(gè)樣品組中每個(gè)標(biāo)簽和精瘦豬肉的顏色變化并計(jì)算ΔE。TVB-N含量:參照GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的自動(dòng)凱氏定氮儀法[13]。菌落總數(shù):參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[14]。pH值:稱取10 g樣品切碎,加入盛有90 g蒸餾水的絞肉機(jī)中,破碎勻漿2 min,用pH計(jì)測(cè)定。持水力參照文獻(xiàn)[12]的方法。
1.3.3.3 感官評(píng)價(jià)
根據(jù)表2感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)樣品氣味、黏度、色澤、組織狀態(tài)4 個(gè)感官特性進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)每個(gè)特性細(xì)化分級(jí),組織9 名經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練的人員進(jìn)行評(píng)分,分別計(jì)算總分并取平均值,結(jié)果7 分以上為良好品質(zhì),5 分是可接受限度[15-16]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。用SPSS 16.0軟件處理指標(biāo)測(cè)定數(shù)據(jù)。使用一般線性模型程序進(jìn)行單因素方差分析,比較5%顯著水平的平均值。用主成分分析評(píng)估指示標(biāo)簽的可行性。用Origin Pro 9.0軟件進(jìn)行偏最小二乘回歸分析,根據(jù)指示標(biāo)簽獲得的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)TVB-N含量和菌落總數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 指示標(biāo)簽對(duì)于不同質(zhì)量濃度NH3的顯色結(jié)果
由圖1可知:6 種指示標(biāo)簽在不同質(zhì)量濃度NH3環(huán)境中均發(fā)生不同顏色變化,這是因?yàn)闈獍彼畵]發(fā)釋放NH3,導(dǎo)致密閉環(huán)境中堿性氣體質(zhì)量濃度增加,指示標(biāo)簽的顏色也隨之發(fā)生變化;標(biāo)簽1、2、5表現(xiàn)為黃-綠-藍(lán)的變色趨勢(shì),標(biāo)簽4僅觀測(cè)到由黃色變?yōu)樗{(lán)色,標(biāo)簽3由最初的紅色變?yōu)辄S色,最終變?yōu)樗{(lán)色和綠色,標(biāo)簽6變色較為緩慢,由紅色逐漸變?yōu)榫G色。以上結(jié)果表明,指示標(biāo)簽的靈敏度差異與指示劑種類和成膜基質(zhì)的初始pH值相關(guān)。
由圖2可知,隨著環(huán)境中NH3質(zhì)量濃度的增加,指示標(biāo)簽顏色變化越來(lái)越明顯,此結(jié)果與陳慧芝[17]的研究結(jié)果一致。在NH3質(zhì)量濃度為1 μg/mL時(shí),標(biāo)簽4 ΔE明顯增大,達(dá)到50.87,但NH3質(zhì)量濃度進(jìn)一步增大,標(biāo)簽4 ΔE無(wú)明顯變化,這也解釋了標(biāo)簽4只有2 種顯色的原因。對(duì)于不同NH3質(zhì)量濃度,6 種標(biāo)簽顏色均發(fā)生明顯變化,說(shuō)明用指示標(biāo)簽的顏色變化來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷鮮肉密封包裝中堿性氣體含量具有潛在可行性。Dilidaer等[18]對(duì)用于監(jiān)測(cè)包裝火腿新鮮度的酚紅標(biāo)簽進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明該標(biāo)簽可以對(duì)CO2氣體含量迅速作出變色反應(yīng),且實(shí)用性較好。由于豬肉腐敗過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生CO2等其他氣體,所以指示標(biāo)簽對(duì)于其他氣體的響應(yīng)靈敏度也值得進(jìn)一步探究。
2.2 貯存期間豬肉品質(zhì)的變化
2.2.1 貯存期間豬肉顏色的變化
由圖3可知,在4 ℃貯存條件下,隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng),豬肉ΔE不斷增加,表明豬肉顏色發(fā)生變化。這是由于豬肉中肌紅蛋白被氧化成氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白,顏色由鮮紅色變?yōu)榧t褐色或紫紅色[19]。ΔE>12時(shí),表示不同的顏色空間,即可以通過(guò)肉眼很容易觀察到顏色變化[20]。貯存16 d時(shí),豬肉呈暗紅色,ΔE<12,但已產(chǎn)生非常明顯的腐臭味,且?guī)缀跬耆椥裕@說(shuō)明消費(fèi)者無(wú)法憑借肉眼觀察直觀地判斷豬肉的新鮮度。
2.2.2 貯存期間豬肉TVB-N含量的變化
TVB-N含量是評(píng)價(jià)豬肉新鮮度的重要參考指標(biāo)[21]。新鮮肉TVB-N含量≤10 mg/100 g,次級(jí)鮮肉TVB-N含量10~15 mg/100 g,腐敗肉TVB-N含量達(dá)到15 mg/100 g以上[22]。由圖4可知:豬肉TVB-N含量在貯存0~6 d時(shí)低于10 mg/100 g,表明樣品為新鮮級(jí)別;貯存7~10 d時(shí),TVB-N含量為10~15 mg/100 g,此時(shí)豬肉已有輕微異味,為中等新鮮度。貯存11 d豬肉樣品腐敗變化明顯,已有嚴(yán)重的腐臭氣味,TVB-N含量達(dá)到(16.51±0.51)mg/100 g。劉飛等[23]采用近紅外光譜有效變量快速檢測(cè)豬肉TVB-N含量的測(cè)定結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。豬肉在貯存期間發(fā)生腐敗變質(zhì),主要是因?yàn)槲⑸镂廴井a(chǎn)生的代謝物(如胺、醛、酮和酯類)以及其他生化反應(yīng)產(chǎn)生異味和感官排斥的低分子質(zhì)量物質(zhì)。
2.2.3 貯存期間豬肉菌落總數(shù)的變化
根據(jù)GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》,新鮮肉類的微生物數(shù)量≤106 CFU/g[24]。由圖5可知,貯存期間豬肉菌落總數(shù)逐漸增加,貯存10 d時(shí),菌落總數(shù)超過(guò)限值,與TVB-N含量達(dá)到可接受限值的時(shí)間一致。肉類營(yíng)養(yǎng)豐富,可以滿足多種腐敗菌和病原菌的生長(zhǎng)需求,是理想的天然微生物培養(yǎng)基,因此新鮮豬肉極易遭到微生物污染[25]。
2.2.4 貯存期間豬肉pH值的變化
由圖6可知,貯存前期豬肉pH值呈波動(dòng)變化,貯存7 d時(shí)pH值為6.40±0.05,貯存16 d時(shí),豬肉pH值為7.00±0.12;pH值變化趨勢(shì)與廖宜濤等[26]的研究結(jié)果基本一致。貯存前期豬肉pH值出現(xiàn)波動(dòng),可能是由于肌肉中肌糖原分解產(chǎn)生的乳酸和磷酸等酸性物質(zhì)中和了豬肉表面細(xì)菌生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生的堿性物質(zhì)。由于pH值增加更有利于微生物的生長(zhǎng),因此貯存后期豬肉變質(zhì)更加明顯。
2.2.5 貯存期間豬肉持水力的變化
由圖7可知,貯存期間豬肉持水力總體呈下降趨勢(shì),由最初的85.33%降低到68.67%。豬肉持水性是指在冷凍、冷藏、絞碎等加工處理過(guò)程中,豬肉維持自身水分及吸收外部添加水分的能力。持水性是衡量豬肉品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),與豬肉的嫩度、彈性、口感、質(zhì)地等品質(zhì)具有直接聯(lián)系[27]。研究發(fā)現(xiàn),隨著肌肉中蛋白質(zhì)含量的減少,其持水力和結(jié)合水含量也隨之降低[28]。李俠等[29]研究發(fā)現(xiàn),隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),豬肉中肌原纖維蛋白不斷氧化以及肌原纖維骨架被破壞,肉的持水性變差。
2.2.6 貯存期間豬肉感官品質(zhì)的變化
豬肉的感官品質(zhì)包括顏色、氣味、表面黏性、彈性和嫩度等,直接反映了豬肉的新鮮度。由圖8可知:豬肉感官評(píng)分在貯存過(guò)程中逐漸下降;貯存7 d時(shí),感官評(píng)分低于7 分(良好品質(zhì)),貯存10 d時(shí),感官評(píng)分低于5 分,低于可接受限度,與TVB-N含量達(dá)到可接受限值的時(shí)間基本一致。貯存11 d時(shí)樣品出現(xiàn)滲液和難以接受的腐敗異味。
綜上所述,貯存11 d時(shí)豬肉TVB-N含量、菌落總數(shù)和感官評(píng)分均超過(guò)可接受限值[30],因此,確定豬肉腐敗臨界時(shí)間點(diǎn)為貯存11 d;確定貯存0~6 d為新鮮期,貯存7~10 d為中等新鮮期,貯存11~16 d為腐敗期。
2.3 指示標(biāo)簽在豬肉貯期間的顯色情況
2.3.1 指示標(biāo)簽顏色和ΔE變化情況
由圖9可知:隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),豬肉的顏色變深,新鮮度降低,同時(shí),指示標(biāo)簽的顏色也發(fā)生不同程度的變化。豬肉變質(zhì)時(shí)會(huì)釋放揮發(fā)性有機(jī)堿,導(dǎo)致密封包裝環(huán)境中堿性氣體成分增加。同時(shí),密封包裝中樣品水分揮發(fā),滲入指示膜中成為指示劑。因此,隨著包裝頂部空間中堿性腐敗揮發(fā)性氣體逐漸增加,指示標(biāo)簽的顏色隨pH值的增加而變化,從而顯示出肉類的腐敗情況。Huang Shaoyun等[31]用紫草提取的天然染料和瓊脂制備一種用于檢測(cè)魚(yú)類新鮮度的指示標(biāo)簽,結(jié)果表明,新鮮度標(biāo)簽的顏色響應(yīng)與魚(yú)肉樣品中TVB-N含量的變化相關(guān)。因此,指示標(biāo)簽可以通過(guò)肉眼可見(jiàn)的顏色變化來(lái)指示豬肉的腐敗情況。
A~F. 貯存時(shí)間分別為1、3、7、9、11、16 d。
圖10顯示了6 種指示標(biāo)簽在4 ℃條件下貯存不同時(shí)間的顏色變化。指示標(biāo)簽4、5、6的顏色變化分別與指示標(biāo)簽1、2、3相似。根據(jù)上述腐敗指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果,豬肉品質(zhì)可以分為新鮮(貯存0~6 d)、中等新鮮(貯存7~10 d)和腐敗變質(zhì)(貯存11~16 d),指示標(biāo)簽4的顏色在這3 個(gè)階段均有明顯變化,0~6 d為金色,7~10 d為棕黃色,11~16 d為藍(lán)色,但在同一階段內(nèi)變化不明顯,因此能較好地指示豬肉的新鮮程度。標(biāo)簽3在豬肉貯存期間顏色也呈顯著變化,0~7 d呈現(xiàn)紅色,8 d時(shí)顏色逐漸變?yōu)辄S色,11 d時(shí)變?yōu)榫G色,與豬肉新鮮度變化結(jié)果基本一致。其他標(biāo)簽不能提供豬肉腐敗的可靠信息,例如:標(biāo)簽1在貯存0~9 d的顏色變化不明顯;標(biāo)簽2顏色在貯存12 d時(shí)才發(fā)生變化,而此時(shí)豬肉已腐敗變質(zhì);標(biāo)簽5和標(biāo)簽6也同樣存在顏色變化遲緩的問(wèn)題,無(wú)法有效區(qū)分豬肉的新鮮期和中等新鮮期。Liu等[32]用溴甲酚綠制備傳感標(biāo)簽用于監(jiān)測(cè)和評(píng)估魚(yú)的新鮮度,觀察到傳感標(biāo)簽出現(xiàn)黃-綠-深藍(lán)的顏色變化,說(shuō)明此類新鮮度指示標(biāo)簽對(duì)于魚(yú)類的新鮮度檢測(cè)具有實(shí)際意義。根據(jù)其顯色原理,該標(biāo)簽也可應(yīng)用于牛羊肉等其他肉類產(chǎn)品的檢測(cè)實(shí)踐中。
由圖11可知,新鮮期(貯存0~6 d)所有指示標(biāo)簽ΔE均相對(duì)較低。與其他標(biāo)簽相比,標(biāo)簽4在貯存7 d時(shí)ΔE超過(guò)12,說(shuō)明顏色變化顯著,而在腐敗期(貯存11~16 d)ΔE達(dá)到40。因此,指示標(biāo)簽4最適合用于區(qū)分豬肉新鮮期、中等新鮮期和腐敗期。
2.4 指示標(biāo)簽顏色變化的主成分分析和偏最小二乘分析結(jié)果
A. 指示標(biāo)簽3;B. 指示標(biāo)簽4。
對(duì)不同指示標(biāo)簽的顏色信息進(jìn)行主成分分析,由圖12可知,指示標(biāo)簽3的顏色信息不能區(qū)分新鮮期和中等新鮮期豬肉樣品,指示標(biāo)簽4的顏色信息能較好地區(qū)分新鮮期(貯存0~6 d)、中等新鮮期(貯存7~10 d)、腐敗期(貯存11~16 d)豬肉樣品;主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為91.55%,表明該結(jié)果能較好地反映原始數(shù)據(jù)集信息。因此,指示標(biāo)簽4的顏色變化與豬肉樣品在4 ℃冷藏條件下新鮮度變化的相關(guān)性最佳,且肉眼易察覺(jué),這一結(jié)果與Chun等[33]研究結(jié)果相似。
偏最小二乘法是一種多元投影法,可用于分析指示標(biāo)簽4的顏色測(cè)定數(shù)據(jù)以預(yù)測(cè)包裝豬肉的TVB-N含量和菌落總數(shù)。基于標(biāo)簽4的顏色測(cè)定數(shù)據(jù),得到TVB-N含量的預(yù)測(cè)模型為Y=0.84X+1.07(R2=0.928 5);菌落總數(shù)的預(yù)測(cè)模型為Y=0.8X+1.01(R2=0.923 0),模型預(yù)測(cè)精度良好。由于TVB-N含量和菌落總數(shù)是確定豬肉新鮮度的重要參數(shù),因此偏最小二乘分析結(jié)果也表明指示標(biāo)簽4在評(píng)估包裝豬肉新鮮度方面具有應(yīng)用潛力。
3 結(jié) 論
為檢測(cè)豬肉在4 ℃冷藏條件下的新鮮度,選取3 種測(cè)定食品新鮮度指標(biāo)的酸堿指示劑(溴甲酚紫、溴百里酚藍(lán)以及溴百里酚藍(lán)和甲基紅混合指示劑)制備6 種豬肉新鮮度指示標(biāo)簽。本研究中使用的所有指示標(biāo)簽在不同質(zhì)量濃度的NH3環(huán)境中均發(fā)生了不同的顏色變化。將指示標(biāo)簽用于監(jiān)測(cè)豬肉的新鮮度變化,結(jié)果表明,指示標(biāo)簽4
(初始pH值為4.24的溴甲酚紫指示劑)的顏色變化情況與貯存過(guò)程中TVB-N含量和菌落總數(shù)具有顯著相關(guān)性,即豬肉新鮮期呈金色、中等新鮮期呈棕黃色和腐敗期呈藍(lán)色,能夠用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)豬肉的新鮮度變化。新鮮度指示標(biāo)簽在豬肉保鮮和檢測(cè)方面具有較大的潛力,對(duì)密封包裝冷鮮豬肉的無(wú)損檢測(cè)方法提供了一定的參考。目前,我國(guó)將指示標(biāo)簽應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食品新鮮度的研究還處于起步階段,指示標(biāo)簽對(duì)于包裝中其他氣體(如CO2等)以及其他肉類的顯色反應(yīng)有待進(jìn)一步研究。指示標(biāo)簽作為一種新興監(jiān)測(cè)技術(shù),無(wú)疑將會(huì)為食品保鮮行業(yè)起到非常重要的助推作用。
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