辛松林，李 誠(chéng)，肖 嵐，池福敏， 付 剛，張 宇

(1.四川烹飪高等?？茖W(xué)校，四川 成都 610100；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014；3.成都巴國(guó)布衣餐飲發(fā)展有限公司，四川 成都 610213)

基于電子鼻的黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)

辛松林1，李 誠(chéng)2，肖 嵐1，池福敏2， 付 剛2，張 宇3

(1.四川烹飪高等?？茖W(xué)校，四川 成都 610100；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014；3.成都巴國(guó)布衣餐飲發(fā)展有限公司，四川 成都 610213)

利用電子鼻檢測(cè)黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品在貯藏期的品質(zhì)變化，并結(jié)合感官指標(biāo)、微生物指標(biāo)和揮發(fā)性鹽基氮指標(biāo)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：微生物指標(biāo)和揮發(fā)性鹽基氮指標(biāo)并不能準(zhǔn)確反映樣品的品質(zhì)，電子鼻對(duì)已經(jīng)發(fā)生輕微氣味改變的樣品具有非常高的辨識(shí)度，可以作為一種快速、有效的檢測(cè)手段應(yīng)用于肉制品的品質(zhì)鑒別和評(píng)判。

黑胡椒鴨胸肉；調(diào)理產(chǎn)品；電子鼻；品質(zhì)評(píng)價(jià)

黑胡椒風(fēng)味產(chǎn)品是西餐中非常受消費(fèi)者歡迎的味型，黑胡椒作為主要調(diào)味料具有去腥、提香、抑制異味、解膩等作用，是西餐中特別是西式肉制品加工中非常重要的一種原料。黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品是以鴨胸肉為主要原料，經(jīng)過(guò)整形、調(diào)味、腌制，經(jīng)包裝在冷藏(0～4℃)或常溫條件下貯存、運(yùn)輸、銷售，消費(fèi)者購(gòu)買該產(chǎn)品后可直接進(jìn)行熱加工后食用，因此該產(chǎn)品具有方便快捷、免洗、免切、免調(diào)理等特點(diǎn)，在中高端的消費(fèi)群體中將會(huì)有良好的市場(chǎng)前景[1]。電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)曲線來(lái)識(shí)別氣味的電子系統(tǒng)，目前電子鼻作為一種快速、有效的檢測(cè)方法已經(jīng)用于蛋品、罐頭食品、海產(chǎn)品、肉品等食品原料的品質(zhì)檢測(cè)[2-4]。黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品未經(jīng)殺菌，因此貨架期較短，在貯藏、運(yùn)輸和銷售等環(huán)節(jié)受到一定的局限，也在一定程度上制約了我國(guó)生鮮調(diào)理產(chǎn)品的發(fā)展。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)添加復(fù)合保鮮劑對(duì)黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品進(jìn)行保鮮，并通過(guò)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的品質(zhì)變化，并利用感官指標(biāo)、電子鼻分析、微生物指標(biāo)和揮發(fā)性鹽基氮指標(biāo)對(duì)不同樣品進(jìn)行比較分析，從而為監(jiān)控禽類調(diào)理產(chǎn)品品質(zhì)變化提供技術(shù)依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑胡椒鴨胸肉生產(chǎn)工藝流程：原料→修整→腌制料配制→滾揉→腌制→分裝→檢驗(yàn)→成品。

腌制料配方：鴨胸50kg、調(diào)和油7kg、大蒜粉1kg、食鹽0.5kg、黑胡椒碎1kg、百靈615(復(fù)合磷酸鹽)0.06kg、雞粉0.75kg、白胡椒粉0.25kg，合計(jì)60.56kg。

選取乳酸鈉、乳酸鏈球菌素(Nisin)、竹葉提取物、納他霉素等天然保鮮劑用于黑胡椒鴨胸的保鮮研究，通過(guò)前期實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)比較和篩選，確定乳酸鈉3.0%、Nisin 0.05%、竹葉提取物0.02%為復(fù)合保鮮劑配方。

實(shí)驗(yàn)中所使用的Alpha M.O.S公司生產(chǎn)的FOX 4000型電子鼻檢測(cè)系統(tǒng)共有18個(gè)金屬氧化物傳感器，分布于電子鼻分析主機(jī)中檢測(cè)室(detector chamber)中的3個(gè)傳感器室(sensor chamber)。每個(gè)傳感器室中分布6個(gè)不同的傳感器[6]。

1.2 方法

1.2.1 感官指標(biāo)測(cè)定

參照GB 16869—2005《鮮、凍禽產(chǎn)品》，由5名烹飪專業(yè)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的品質(zhì)(色澤、氣味、質(zhì)地)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)[6]。

色澤(滿分10分)：紅潤(rùn)，有光澤；氣味(滿分10分)：具有禽類特征氣味，無(wú)異味；質(zhì)地(滿分10分)：光滑、富有彈性。感官評(píng)分為上述3項(xiàng)指標(biāo)分值的平均數(shù)。

1.2.2 電子鼻數(shù)據(jù)采集與分析

將未添加保鮮劑的黑胡椒鴨胸作為對(duì)照組，添加了復(fù)合保鮮劑的黑胡椒鴨胸作為實(shí)驗(yàn)組，樣品制備時(shí)，將每組樣品剁成碎粒，稱取1.0g置于10mL頂空瓶中，每個(gè)樣品制備4個(gè)，加蓋密封，40℃條件下預(yù)熱2min后進(jìn)行檢測(cè)。

樣品數(shù)據(jù)通過(guò)Alpha Soft 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)原始數(shù)據(jù)計(jì)算得出雷達(dá)圖，再經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多變量統(tǒng)計(jì)分析(multivariate statistics analysis，MSA)，利用主成分分析(principal component analysis，PCA)獲取不同樣品氣味在貯藏過(guò)程中的變化信息。

1.2.3 菌落總數(shù)測(cè)定

單因素試驗(yàn)分別于第0、3、6、9、12、15、18、21天進(jìn)行，三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)在第9天進(jìn)行[7]，各組取兩塊胸肌肉測(cè)定菌落總數(shù)指標(biāo)。測(cè)定方法參照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測(cè)定》[8]，并根據(jù)GB 16869—2005《鮮、凍禽產(chǎn)品》[9]，以菌落總數(shù)大于等于1×106(CFU/g)作為生鮮調(diào)理鴨胸肉腐敗變質(zhì)的參考指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件(9.1版本)進(jìn)行分析。

1.2.4 揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定

參照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中4.1節(jié)規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)GB 16869—2005，揮發(fā)性鹽基氮應(yīng)符合小于等于15mg/100g[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)

表1 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)表Table 1 Sensory evaluation results

由表1可知，在感官指標(biāo)評(píng)價(jià)過(guò)程中，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的色澤、氣味、質(zhì)地等感官指標(biāo)都是隨著貯藏時(shí)間的變化而逐漸降低，其中對(duì)照組在貯藏3d后品質(zhì)下降較快，在9d時(shí)出現(xiàn)輕微不快味，無(wú)法食用。實(shí)驗(yàn)組品質(zhì)變化相對(duì)于對(duì)照組較為緩慢，在第9天后品質(zhì)變化較快，當(dāng)貯藏超過(guò)12d時(shí)，品質(zhì)迅速降低，在15d時(shí)已產(chǎn)生腐敗味無(wú)法食用?？梢钥闯鰧?duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)有顯著的差異。

2.2 電子鼻檢測(cè)

圖1 對(duì)照組(a)和實(shí)驗(yàn)組(b)黑胡椒鴨胸貯藏過(guò)程中的氣味變化雷達(dá)圖Fig.1 Radar chart of black pepper duck breast in the control group and experimental group during storage

雷達(dá)圖是將電子鼻中18個(gè)傳感器平均分布在圓周上，將各個(gè)傳感器對(duì)氣味的響應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值依次連接，形成類似于雷達(dá)的一種表示方式。優(yōu)點(diǎn)是可以直觀發(fā)現(xiàn)不同樣品在某個(gè)傳感器上的差異性。電子鼻主要利用傳感器對(duì)氣味的捕獲進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，從圖1可以看出，在貯藏過(guò)程中，每組樣品在同一傳感器下的響應(yīng)強(qiáng)度有較明顯的區(qū)別，同一樣品在不同傳感器的響應(yīng)強(qiáng)度也有較大區(qū)別。由于每個(gè)傳感器對(duì)氣味的敏感程度各不相同，為了比較不同樣品間電子鼻評(píng)價(jià)結(jié)果，應(yīng)選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品氣味敏感度較高的傳感器，比較貯藏過(guò)程中不同樣品間的響應(yīng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)。分別計(jì)算18個(gè)傳感器在貯藏周期響應(yīng)強(qiáng)度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可得到對(duì)照組標(biāo)準(zhǔn)偏差值較大的3個(gè)傳感器分別是PA/2、P30/1、T30/1；實(shí)驗(yàn)組標(biāo)準(zhǔn)偏差值較大的3個(gè)傳感器分別是PA/2、P30/1、LY2/LG。因此選取標(biāo)準(zhǔn)偏差最大的PA/2傳感器作為不同樣品響應(yīng)強(qiáng)度比較的傳感器。

圖2 貯藏過(guò)程中黑胡椒鴨胸在PA/2傳感器下的響應(yīng)強(qiáng)度變化曲線Fig.2 Response of sensor PA/2 for black pepper duck breast during storage

從圖2可以看出，實(shí)驗(yàn)組在0d時(shí)PA/2傳感器的響應(yīng)強(qiáng)度高于對(duì)照組，這可能與實(shí)驗(yàn)組所使用的保鮮劑中的某些揮發(fā)性成分有關(guān)，但保鮮劑中的微弱氣味對(duì)感官指標(biāo)的影響很小，從感官指標(biāo)評(píng)價(jià)表中也可以得到驗(yàn)證。在3d時(shí)，實(shí)驗(yàn)組的氣味響應(yīng)強(qiáng)度顯著下降，在6d時(shí)有小幅波動(dòng)，并在9d時(shí)達(dá)到響應(yīng)強(qiáng)度平均值的最低點(diǎn)，超過(guò)15d時(shí)響應(yīng)強(qiáng)度出現(xiàn)顯著升高。對(duì)照組在9d內(nèi)的氣味響應(yīng)強(qiáng)度都較平穩(wěn)，超過(guò)9d后響應(yīng)強(qiáng)度出來(lái)顯著的升高，說(shuō)明此時(shí)的氣味有明顯變化。

2.3 黑胡椒鴨胸統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

圖3 對(duì)照組(a)和實(shí)驗(yàn)組(b)黑胡椒鴨胸的PCAFig.3 PCA plots of black pepper duck breast in the control group and experiment group

PCA可以從多元變量中解析出最主要的、對(duì)結(jié)果影響的貢獻(xiàn)率最大的因子，從而觀察和比較不同樣品的主成分分析值在空間的分布差異[10]。從圖3可以看出，主成分1的貢獻(xiàn)率達(dá)到97.406%，可以反映樣品信息。實(shí)驗(yàn)組的PCA主成分的貢獻(xiàn)率為86.275%，主成分2貢獻(xiàn)率為11.58%，二者之和為97.855%，也可以反映樣品信息。每個(gè)樣品的3個(gè)重復(fù)點(diǎn)聚集性較好，對(duì)照組中的5～7號(hào)樣品的坐標(biāo)點(diǎn)有較明顯的區(qū)分，而1～4號(hào)樣品的坐標(biāo)點(diǎn)較為集中；從實(shí)驗(yàn)組的PCA可知，1、7號(hào)樣品有較明顯的區(qū)分，3、6號(hào)樣品可以進(jìn)行區(qū)分，而2～5號(hào)樣品則較為集中。因此，對(duì)照組的樣品可以進(jìn)行有效的辨識(shí)，而且結(jié)果與感官評(píng)價(jià)接近，而實(shí)驗(yàn)組可能由于添加保鮮劑的原因?qū)е?號(hào)樣品和2、3、4號(hào)樣品間出現(xiàn)了明顯的偏離，與感官評(píng)價(jià)結(jié)果并不一致[11-12]。

2.4 微生物指標(biāo)分析

圖4 黑胡椒鴨胸在貯藏過(guò)程中的微生物變化Fig.4 Total bacterial count change of black pepper duck breast during storage

從圖4可以看出，對(duì)照組中微生物指標(biāo)在第9天菌落總數(shù)就已經(jīng)超過(guò)1×106CFU/g，而實(shí)驗(yàn)組菌落總數(shù)先下降，在第9天后迅速升高，在第21天菌落總數(shù)超過(guò)1×106CFU/g。結(jié)合感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)組在第15天時(shí)已出現(xiàn)輕微腐敗味，超過(guò)15d后，盡管菌落總數(shù)并未超標(biāo)，但實(shí)驗(yàn)對(duì)象已經(jīng)失去了食用價(jià)值[13]。

2.5 揮發(fā)性鹽基氮檢測(cè)

圖5 貯藏過(guò)程中揮發(fā)性鹽基氮的變化Fig.5 TVB-N change of black pepper duck breast during storage

從圖5可以看出，揮發(fā)性鹽基氮在貯藏期的前6d上升很快，之后的變化相對(duì)比較趨緩，按TVB-N值為15mg/100g的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，在貯藏3d后就超過(guò)這一指標(biāo)，但觀察第0天的TVB-N值為10mg/100g，經(jīng)分析可能由于具有刺激性的香辛料對(duì)揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定產(chǎn)生一定干擾所致。

3 討論與結(jié)論

利用電子鼻對(duì)黑胡椒鴨胸肉調(diào)理產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并結(jié)合官指標(biāo)、微生物指標(biāo)和揮發(fā)性鹽基氮指標(biāo)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電子鼻與感官評(píng)價(jià)結(jié)果比較接近，能夠較好地反映出不同樣品在貯藏期間的品質(zhì)變化，并且能夠有效區(qū)分對(duì)照組中品質(zhì)出現(xiàn)異常的樣品，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)組，1號(hào)樣品的區(qū)分出現(xiàn)了誤差，而該組其他樣品可以正常反映感官品質(zhì)的變化，經(jīng)分析，可能與實(shí)驗(yàn)組所使用的保鮮劑有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中所使用的保鮮劑氣味非常微弱，在加入到混有香辛料的黑胡椒鴨胸產(chǎn)品中并未影響其感官評(píng)價(jià)結(jié)果，電子鼻可能對(duì)復(fù)合保鮮劑的揮發(fā)性較為敏感，因此實(shí)驗(yàn)組1號(hào)樣品出現(xiàn)了較大的誤差。將微生物檢測(cè)指標(biāo)和電子鼻指標(biāo)及感官指標(biāo)相比較，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組在第21天時(shí)菌落總數(shù)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是實(shí)驗(yàn)組在第12天時(shí)就出現(xiàn)了腐敗味。通過(guò)揮發(fā)性鹽基氮的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在第6天時(shí)對(duì)照樣品和實(shí)驗(yàn)樣品的揮發(fā)性鹽基氮就已經(jīng)超過(guò)了15mg/100g，不符合鮮、凍禽產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而該樣品的微生物指標(biāo)、感官指標(biāo)以及電子鼻檢測(cè)的結(jié)果均在正常范圍內(nèi)(未超標(biāo))。經(jīng)分析，造成這種結(jié)果的原因可能由于單一檢測(cè)方法尚存在一定的“盲區(qū)”，無(wú)法全面的評(píng)價(jià)樣品品質(zhì)，另外一個(gè)重要原因，由于黑胡椒鴨胸在調(diào)味和腌制時(shí)使用了具有刺激性氣味的香辛料，有可能引入的外源物質(zhì)對(duì)揮發(fā)性鹽基氮的檢測(cè)產(chǎn)生一定的影響。黑胡椒鴨胸中所使用的調(diào)味品是否對(duì)揮發(fā)性鹽基氮的檢測(cè)產(chǎn)生干擾，其影響程度有多大，有待于在今后的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究[7,14-15]。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，盡管都是參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品分別進(jìn)行微生物和揮發(fā)性鹽基氮的檢測(cè)，但同一樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果卻完全不同。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電子鼻檢測(cè)的結(jié)果和感官評(píng)定結(jié)果較為接近，特別是對(duì)已經(jīng)發(fā)生輕微氣味改變的樣品具有非常高的辨識(shí)度，因此電子鼻可以作為一種快速、有效的檢測(cè)手段應(yīng)用于肉制品的品質(zhì)鑒別和評(píng)判。此外，綜合運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方法，有助于全面而準(zhǔn)確的判斷實(shí)驗(yàn)對(duì)象的品質(zhì)。

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Quality Evaluation of Black Pepper Duck Breast by Electric Nose

XIN Song-lin1，LI Cheng2，XIAO Lan1，CHI Fu-min2，F(xiàn)U Gang2，ZHANG Yu3
(1. Sichuan Higher Institute of Cuisine, Chengdu 610100, China；2. College of Food Science, Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014, China；3. Chengdu Baguo Buyi Restaurant Development Co. Ltd., Chengdu 610213, China)

An electric nose was used to evaluate the quality of black pepper duck breast during storage. The sensory index,microbial parameters and TVB-N of black pepper duck breast were analyzed. The results showed that microbial parameters and TVB-N could not accurately reflect the quality of a sample. However, slight odor change could be sensitively identified by electric nose so that it can be used to identify and judge the quality of meat products as a fast, effective detection strategy.

black pepper duck breast；prepared meat products；electric nose；quality evaluation

TS251.5

A

1002-6630(2012)08-0191-04

2011-03-10

肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目(10R06)；四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2010NZ0044)；四川省教育廳青年基金項(xiàng)目(09ZB057)

辛松林(1981—)，男，助理研究員，碩士，主要從事川菜產(chǎn)業(yè)化研究。E-mail：thonny007@qq.com