一种lfnmr技术的猪肉熟度检测方法研究
摘要： 1摘要：研究了一种基于低场核磁共振技术的猪肉熟度检测方法。选择猪背部最长肌于宰后24 h内分别加热至中心温度20℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，对应熟度为非常生 （very rare）、生（rare）、半熟偏生（medium rare）、半生半熟（medium）、全熟（medium well-done） 、熟透（well-done），于冷却24h后测定低场核磁共振横向弛豫时间（T2）、蒸煮损失率(Xb)。结果表明，随着蒸煮温度的提高，低场核磁共振中T2中第2个峰（T21）的峰时间T21值不断降低、峰面积比P21值呈先下降后上升趋势，在20℃~50℃，P21值显著下降，在50℃~70℃时，P21值显著上升，在70℃~80℃时，P21值基本保持不变，以及蒸煮损失显著增大。因此，建议利用T21、P21、Xb这3项指标组合，检测不同加热温度下猪肉的熟度。
目录
引言
引言：猪肉制品是中国人饮食结构中的主要组成部分，加热是保证猪肉制品卫生、可口的主要措施之一[1]，然而，在国内的肉制品市场存在加热不充分、掺伪等问题[23]，严重影响了肉制品的质量和安全性。在不同的加热温度下，肉类蛋白质会发生不同程度的变性和降解[4]，从而使肉品中的水分发生迁移。猪肉中所含水分的高低、分布直接反映猪肉制品的熟度。准确的熟度是猪肉制品品质的保证，因为，猪肉能传染绦虫病、旋毛虫病、华枝睾吸虫病、蛔虫病等，所以，猪肉一般需要加热到熟透状态（即中心温度为80℃)才能食用。确定肉类成熟度的方法有很多，常见的有测温法、记时法、 辨色法、触摸法、品尝法等[5]，可大致分为对猪肉在加热过程中的物理指标测定和加热后的感官评定两类，前一类存在必须当即测量的局限性，后一类不够精准、深入。故本实验通过研究猪肉加热过程中水分迁移的变化来检测猪肉制品的熟度。
黄明等人[6]用蒸煮损失率的变化解释了加热对猪肉中所含水分的影响。研究分析认为，猪肉加热过程中，蒸煮损失率会发生变化，主要与肌浆蛋白的变性有关。但这些传统方法都不能深入的区分、解释猪肉在加热中自由水、可流动水、结合水具体的水分迁移情况。研究表明新型的核磁共振技术在研究食品中水分的性质具有一定的可行性[711]。低场核磁共振[12]（lowfield nuclear magnetic reso
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
nance，LFNMR）作为一种快速、无损的光谱检测技术，通过检测肉品中氢原子核在磁场中的弛豫特性来获得肉品中水分分布的信息，是目前国际上用于研究肌肉中水分分布及确定水分组分的最有效手段之一。肉品中水分的3种分布状态（结合水、不易流动水、自由水）可由LFNMR的横向弛豫时间（T2）的差异来进行有效的区分：结合水是指和大分子紧密相连的水[13]，由T2b= 1～10 ms来反映；不易流动水是指位于高度组织化的蛋白质结构内部的水[14]或细胞内水，由T21= 30～60 ms反映；T22= 100～400 ms自由水是指肌原纤维蛋白外部的水或细胞外水，由T22= 100～400 ms来反映。姜晓文等人[15]利用LFNMR技术讨论了生鲜猪肉所含水分特点，认为低场核磁共振的CPMG脉冲序列是研究宰后肉品水分分布的一种比较理想的方法。但对于不同加热温度下的水分迁移变化仍然使用传统方法。
因此，本试验将研究一种基于LF NMR 技术的不同加热温度下猪肉熟度的检测方法。具体是利用LF NMR 技术研究猪肉加热过程中水分迁移变化，以此来检测猪肉制品的熟度。
1.材料和方法
1.1材料
1.1.1试验材料
猪肉样取自南京雨润食品有限公司，共9条完整的猪背最长肌，于宰后24 h内冷藏带回实验室进行实验。
2.1.2仪器
TESTO735 热电偶 德国德图公司；JA2003 电子秤 上海天平仪器厂；恒温水浴锅；NMR PQ001 低场核磁共振分析仪（上海纽迈电子有限公司）；刀具。
1.2方法
1.2.1.样品准备和蒸煮损失率的测定
选择9条宰后24h内的整条猪背最长肌（通脊），每一条通脊沿肌肉走向垂直的方向用双片刀分切厚度为3cm的肉块6块，修除肉块表面的筋、腱及脂肪，称量（m1）。将肉块放入适当大小的蒸煮袋，原背侧朝底部，腹侧朝上。将热电偶探头由上而下插入肉样的中心位置。然后按站立方式置于85℃恒温水浴锅中，分别加热至20℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，对应熟度为非常生 （very rare）、生（rare）、半熟偏生（medium rare）、半生半熟（medium）、全熟（medium welldone） 、熟透（welldone）。当肉样中心温度达到指定温度后，迅速拿出，自然空气冷却至中心温度为室温，再放如04℃的冷藏室内冷却24h。取出后，用吸水纸吸干肉块表面汁液，称量（m2），按公式算蒸煮损失率Xb:
Xb=（m1m2)/m1×100％
1.2.2.LFNMR弛豫时间测定
用刀修整肉块的边沿，并找出肌纤维的自然走向，每块肉样用双片刀（间距1 cm）沿肌纤维的自然走向分切成4个1 cm厚的小块，再用锋利的陶瓷刀从1 cm厚的小块中分切出1 cm宽的肉柱,最后用陶瓷刀从1cm×1cm的肉柱中分切出2cm长的肉柱，将1cm×1cm×2cm的肉柱放入特定的样品管中，并在管口用膜包住，用于低场核磁共振仪进行T2的测定。在肉块的切取过程中，应避免肉眼可见的结缔组织、血管及其他缺陷。在32℃、22.4 MHz共振频率下使用CPMG（carrpurcellmeiboomgill）脉冲序列（90°脉冲和 180°脉冲之间的时间τ＝200μs），重复扫描8次，间隔3s，得到2 000个回波。
1.3统计分析
数据处理采用SAS 9.1.2软件分析系统，加热温度对实验指标的影响采用析因方差设计分析（Factorial ANOVA），各处理组间的差异显著性采用Duncans multiple comparison。
2. 结果与分析
2.1 LFNMR T2弛豫时间变化
如表1所示，蒸煮后，用于低场核磁共振测定的样品质量均在1.9g左右，没有显著性差异，说明此种制样方法对实验没有影响。
表1 样品重量及低场核磁共振T2结果（n=9/组）
Table1 Sample weight and the result of LFNMR T2 (n = 9 per group)
指标
20℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
熟度
very rare
rare
medium rare
medium
medium welldone
welldone
Weight
1.77±0.28a
1.89±0.24a
1.93±0.22a
1.94±0.25a
1.98±0.20a
1.94±0.16a
T2b1
1.62±0.19ab
1.59±0.14ab
目录
引言
引言：猪肉制品是中国人饮食结构中的主要组成部分，加热是保证猪肉制品卫生、可口的主要措施之一[1]，然而，在国内的肉制品市场存在加热不充分、掺伪等问题[23]，严重影响了肉制品的质量和安全性。在不同的加热温度下，肉类蛋白质会发生不同程度的变性和降解[4]，从而使肉品中的水分发生迁移。猪肉中所含水分的高低、分布直接反映猪肉制品的熟度。准确的熟度是猪肉制品品质的保证，因为，猪肉能传染绦虫病、旋毛虫病、华枝睾吸虫病、蛔虫病等，所以，猪肉一般需要加热到熟透状态（即中心温度为80℃)才能食用。确定肉类成熟度的方法有很多，常见的有测温法、记时法、 辨色法、触摸法、品尝法等[5]，可大致分为对猪肉在加热过程中的物理指标测定和加热后的感官评定两类，前一类存在必须当即测量的局限性，后一类不够精准、深入。故本实验通过研究猪肉加热过程中水分迁移的变化来检测猪肉制品的熟度。
黄明等人[6]用蒸煮损失率的变化解释了加热对猪肉中所含水分的影响。研究分析认为，猪肉加热过程中，蒸煮损失率会发生变化，主要与肌浆蛋白的变性有关。但这些传统方法都不能深入的区分、解释猪肉在加热中自由水、可流动水、结合水具体的水分迁移情况。研究表明新型的核磁共振技术在研究食品中水分的性质具有一定的可行性[711]。低场核磁共振[12]（lowfield nuclear magnetic reso
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
nance，LFNMR）作为一种快速、无损的光谱检测技术，通过检测肉品中氢原子核在磁场中的弛豫特性来获得肉品中水分分布的信息，是目前国际上用于研究肌肉中水分分布及确定水分组分的最有效手段之一。肉品中水分的3种分布状态（结合水、不易流动水、自由水）可由LFNMR的横向弛豫时间（T2）的差异来进行有效的区分：结合水是指和大分子紧密相连的水[13]，由T2b= 1～10 ms来反映；不易流动水是指位于高度组织化的蛋白质结构内部的水[14]或细胞内水，由T21= 30～60 ms反映；T22= 100～400 ms自由水是指肌原纤维蛋白外部的水或细胞外水，由T22= 100～400 ms来反映。姜晓文等人[15]利用LFNMR技术讨论了生鲜猪肉所含水分特点，认为低场核磁共振的CPMG脉冲序列是研究宰后肉品水分分布的一种比较理想的方法。但对于不同加热温度下的水分迁移变化仍然使用传统方法。
因此，本试验将研究一种基于LF NMR 技术的不同加热温度下猪肉熟度的检测方法。具体是利用LF NMR 技术研究猪肉加热过程中水分迁移变化，以此来检测猪肉制品的熟度。
1.材料和方法
1.1材料
1.1.1试验材料
猪肉样取自南京雨润食品有限公司，共9条完整的猪背最长肌，于宰后24 h内冷藏带回实验室进行实验。
2.1.2仪器
TESTO735 热电偶 德国德图公司；JA2003 电子秤 上海天平仪器厂；恒温水浴锅；NMR PQ001 低场核磁共振分析仪（上海纽迈电子有限公司）；刀具。
1.2方法
1.2.1.样品准备和蒸煮损失率的测定
选择9条宰后24h内的整条猪背最长肌（通脊），每一条通脊沿肌肉走向垂直的方向用双片刀分切厚度为3cm的肉块6块，修除肉块表面的筋、腱及脂肪，称量（m1）。将肉块放入适当大小的蒸煮袋，原背侧朝底部，腹侧朝上。将热电偶探头由上而下插入肉样的中心位置。然后按站立方式置于85℃恒温水浴锅中，分别加热至20℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，对应熟度为非常生 （very rare）、生（rare）、半熟偏生（medium rare）、半生半熟（medium）、全熟（medium welldone） 、熟透（welldone）。当肉样中心温度达到指定温度后，迅速拿出，自然空气冷却至中心温度为室温，再放如04℃的冷藏室内冷却24h。取出后，用吸水纸吸干肉块表面汁液，称量（m2），按公式算蒸煮损失率Xb:
Xb=（m1m2)/m1×100％
1.2.2.LFNMR弛豫时间测定
用刀修整肉块的边沿，并找出肌纤维的自然走向，每块肉样用双片刀（间距1 cm）沿肌纤维的自然走向分切成4个1 cm厚的小块，再用锋利的陶瓷刀从1 cm厚的小块中分切出1 cm宽的肉柱,最后用陶瓷刀从1cm×1cm的肉柱中分切出2cm长的肉柱，将1cm×1cm×2cm的肉柱放入特定的样品管中，并在管口用膜包住，用于低场核磁共振仪进行T2的测定。在肉块的切取过程中，应避免肉眼可见的结缔组织、血管及其他缺陷。在32℃、22.4 MHz共振频率下使用CPMG（carrpurcellmeiboomgill）脉冲序列（90°脉冲和 180°脉冲之间的时间τ＝200μs），重复扫描8次，间隔3s，得到2 000个回波。
1.3统计分析
数据处理采用SAS 9.1.2软件分析系统，加热温度对实验指标的影响采用析因方差设计分析（Factorial ANOVA），各处理组间的差异显著性采用Duncans multiple comparison。
2. 结果与分析
2.1 LFNMR T2弛豫时间变化
如表1所示，蒸煮后，用于低场核磁共振测定的样品质量均在1.9g左右，没有显著性差异，说明此种制样方法对实验没有影响。
表1 样品重量及低场核磁共振T2结果（n=9/组）
Table1 Sample weight and the result of LFNMR T2 (n = 9 per group)
指标
20℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
熟度
very rare
rare
medium rare
medium
medium welldone
welldone
Weight
1.77±0.28a
1.89±0.24a
1.93±0.22a
1.94±0.25a
1.98±0.20a
1.94±0.16a
T2b1
1.62±0.19ab
1.59±0.14ab
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/spkxygc/396.html
