色差仪在生鲜肉品质检验中的应用

作者：柯尼卡美能达

欢迎访问e展厅 展厅 4 光学仪器展厅 显微镜, 金相显微镜, CCD摄像机, 水准仪, 光谱仪, ... 生活水平的不断提高，以及对生活品质的关注，促使现代人们更加注重食品安全。肉类产品作为日常膳食结构中的重要组成部分，市场需求每年都迅速增加。 有统计数据显示，中国每年生猪出栏量超过7亿只。大量生鲜肉品进入市场，不仅影响人们的日常生活质量，还关系着公众对一个企业乃至整个行业的信任。因此，把好生鲜肉品质检测和安全评定关，无论是对于消费者还是企业而言，都有重要的意义。 肉色与肉质的关系 通常，影响肉类品质的因素比较复杂多样，涉及动物遗传学、生猪屠宰前和屠宰后的状况、肌肉的基本生物化学特性，以及与生鲜肉的加工、包装、配送、存储、陈列和消费者烹饪前的最后准备等多种因素有关。而这些因素在全球范围内又有变化，但不同国家间影响基本肉类色泽的基本因素还是存在着内在的共性。 生鲜肉的嫩度、色泽、大理石花纹、风味和多汁性等是常用的生鲜肉品质评价指标。生猪肉肉色是直接反映猪肉品质的一项重要感官指标，是鲜肉货架期的一个重要影响因素，直接作用于有关肉的各种经济指标。肉的变质程度与颜色的变化呈现密切的关系，变质腐败的肉或发生某些遗传病变的生肉其颜色会变暗甚至呈现褐色。鲜肉肉色鲜红，质地鲜嫩，大理石纹状清晰，脂肪白色而富有光泽，则代表肉质味道鲜美。消费者在购买生鲜肉时，一般都会从生肉的外观颜色上进行判断，因此生鲜肉颜色变化也会导致肉类生产行业蒙受很大的损失。 用色差仪为肉质把关的优势 传统上，人们采用感官检验、理化检验和微生物检验等方式测量生鲜肉的颜色，但是存在检测效率低，耗时长，产品破坏大等缺点，采用色差仪检测则具有成本低、操作简便、不会受到人的生理和心理因素影响，评价标准客观稳定的优势，因而在肉类色差在测量中非常普遍。柯尼卡美能达系列色差仪在我国肉类检验中运用广泛，在国外相关实验室中的使用比例甚至达到了60%左右。 色差仪的设计灵感来自于人眼对于色彩的感知，这种仪器由照明系统、探测系统和数据系统三部分组成，照明、探测部分分为0/45、45/0、 d/0、d/8等测量-观察方式。在肉色测定中，使用色差仪可测得连续的不受外界光线影响的色差值。 通常，色差仪所指光源即是按照CIE规定模拟各种环境光线下的人工光源，相对光谱功率分布近似于CIE标准照明体的相对光谱功率分布。色差仪是否选择合适的光源，对于检测结果的准确性至关重要。色差仪内部标准光源通常有A光源，C光源和D65光源，在生肉色检测的标准规定中，色度计算优先采用D65光源与A光源。D65光源是标准光源中最常用的人工日光，其色温为6500K。这种模拟人工日光，接近于阳台光下的照明效果，保证在室内、阴雨天观测物品的颜色效果时，有一个近似于人眼在太阳光底下观测的效果。是CIE 1967年建议使用的标准光源，应用较为普遍，约32.3%的研究采用此光源，特别是在猪肉检测实验中，以72%的采用率占据着优势。 广东温氏食品集团股份有限公司是中国南方肉食制品行业的领导企业，主要进行猪、鸡、牛的养殖和深加工，是国内领先、国际一流的种猪育种公司，其猪肉主要供给国内和香港的肉类市场。 作为一家专业种猪育种公司，活禽饲养这一环节在整个养殖和深加工的过程中是至关重要的。温氏集团的种猪育苗分公司通过对猪只养殖方法和遗传杂交方面的研究，利用柯尼卡美能达的色彩色差仪检测不同品种猪只在屠宰后的生肉颜色结果，整理了一套科学的养殖和配种方法，帮助农户对猪只进行饲养。 在操作过程中，温氏食品集团的种猪育苗分公司采用了柯尼卡美能达的色彩色差计CR-410，用于测量屠宰后新鲜猪肉的颜色，按照美国国家猪肉生产者协会给出的“猪肉质量与颜色评估程序”，用CR-410带长目标罩测量不同猪只屠宰后的样品肉色。色彩色差计CR-410的目标罩可以拆卸下来清洗，而且CR-410的探头便于携带，能存储1000条数据，方便用户在操作中读取数据。 据温氏食品集团种猪育苗分公司的刘工介绍， 他们会定期对不同猪只进行屠宰并测量新鲜猪肉样品的颜色。目前温氏的猪只有温系长（大）白、法系长（大）白、美系杜洛克、加系杜洛克、法系皮特兰、皮杜公猪等不同品种，以及国外品种杂交的猪只。每次在猪只出栏时，需要屠宰近60头不同种类的猪只，这就意味着需要测量60份猪肉样品的颜色。通常，生猪屠宰在夜间进行，检验人员需要按照规定要求，从猪的指定位置（腰间、背部、腿、腹部等）取出样品，这一检测过程会一直延续到零晨3点钟才结束。 肉样切开后，断面暴露在空气中时间的长短是影响肉样颜色的重要因素。当肉样暴露在空气后，样品的颜色即发生变化，主要原因在于肌肉中的肌红蛋白是肉色变化的重要因素，肌红蛋白由单一的多聚肽或蛋白辅以血色素组成，血色素中有一个六个配位键结合的铁离子，连接着此配位键的分子的种类和铁离子的氧化还原状态决定了肉的颜色。因此，需要抓住最佳的观测时间，获得准确的肉类样品色差值。 数据分析和判断 测量时，先把CR-410做好零位校正，然后设置仪器在D65光源条件下测量，再把探头完全覆盖住猪肉，但不能用力压。测量L*(亮度) a* （红度）b*（黄度），并记录数据。 温氏食品按标准测量，可接受的数据范围大概集中在L*=45；a*=16；b*=3左右。零晨测过的猪肉样品在放置于常温下十二个小时后需要再取出测量（不能开空调），所以，次日中午，检验员还会再到屠宰厂进行重复测量。 经过比较，发现所得数据的变化主要表现在L*值增加了，如，原来L*值为45，现在变为53。温氏食品可接受猪肉样品L*值的范围在49-55左右（色貌在淡红到暗红之间），如果发现L*值超过55，则判定其为肉色苍白的PSE肉。PSE 猪肉（pale 、soft、 exudative ）又叫水煮肉(watery pork)，俗称灰白肉，其颜色暗淡(灰白)。这种肉的pH值及持水力较低，肌肉组织松软并伴有大量渗水症状，嫩度和风味差，消费者容易将此当作注水肉或病害肉。主要由遗传因素、屠宰、饲养及加工方面的原因造成，如，由各种应激因素作用于机体引起缺氧，糖酵解增强，产生大量乳酸，pH值下降，使机纤维变性收缩，水分游离出细胞质，肌肉质变软。 一般如果不是特别的猪种，L*值都要求在49-55的范围内，至于a*(红度) b*（黄度）的值则是配合人眼目视去评估，观察猪肉的色相，有一定的参考意义。温氏食品在把控质量时会严格测量L*值，避免PSE肉进入市场。 影响检测数据的其它因素 测量时，需要注意按照色差仪的使用说明的规定，将肉样的测量温度控制在40℃以下。以猪肉为例，在温度为20℃、30℃、40℃时，抽提液的吸光率值相近，光谱的波形没有明显改变。当温度介于50℃～60℃时，肉样肌红蛋白受热变性，吸收光谱的波形发生明显改变，吸光值显著下降，因此生鲜肉在生产线上热水冲洗的温度及时间必须严格控制，否则会令肉色发生改变。 另外，还需注意，每一块肉的切割纹路不同，切割面需平整才能方便测量；每一块肉内的白色筋膜分布不同（俗称大理石纹，大理石纹越丰富，猪肉的脂肪含量越高，肉味越浓），大理石纹丰富的肉品测得的L*值较低，因为发生的漫反射较多。同时，测量应在猪只的“应激”期内，也即猪只被电晕至屠宰期间的肉质反应，应激好的猪只血液里能维持高含氧量，肉色呈鲜红，L*值（亮度）一般能达到45，肉质呈紧崩无松弛状态。测得不同的肉品数据应该通过人工记录。 为了保证测量数据的准确性，测量过程中还需注意规范操作，正确使用仪器，并且对仪器进行正确的保养，因为规范操作和仪器的精确度都会对色差的测量精度产生一定的影响。 如，在使用色差仪前进行必要的预热，待光源光谱稳定后方可进行测量。输出电压也需要保持稳定，仪器校准板应保持清洁，存放得当，避免长时间光照，因暗黄或裂纹而对仪器产生影响。再次，保证样品测量面积不得少于仪器镜头的面积，测量时镜头位于肌肉新切横断面，镜头紧压肉面，保证不漏光，同时对一个样品进行多次测量，防止产生误差。(end)

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