張國(guó)祥，張海瑜，羅海玲

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院，山東 煙臺(tái) 264670；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

隨著人們生活水平的提高和現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，食品質(zhì)量安全問題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）法作為食品質(zhì)量安全檢測(cè)的重要方法，在各類食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用日益普遍，具有快捷、簡(jiǎn)便、高效，且綜合檢測(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。食品品質(zhì)劣變期間大多會(huì)發(fā)生明顯的質(zhì)構(gòu)特征變化可以被人類感官所感知，也同樣可以使用專業(yè)質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA檢測(cè)，通過獲得準(zhǔn)確客觀的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合量化表達(dá)。與剪切力測(cè)試、單次壓縮等質(zhì)構(gòu)檢測(cè)模式相比，質(zhì)構(gòu)儀利用數(shù)據(jù)可視化方法將傳感器獲得的TPA檢測(cè)數(shù)據(jù)形成直觀的力度-時(shí)間曲線（TPA曲線），因能夠包含更全面的樣品質(zhì)構(gòu)信息，在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中得到廣泛認(rèn)可。通過計(jì)算樣品2 次受力壓縮形成TPA曲線上的峰值位置、峰值面積和形成時(shí)間等參數(shù)，可以確定食品相關(guān)質(zhì)構(gòu)特征指標(biāo)。

檢測(cè)樣品進(jìn)行TPA測(cè)定時(shí)的質(zhì)構(gòu)信息獲取，主要包括力度數(shù)值實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)可視化處理及提取指標(biāo)數(shù)據(jù)等主要步驟，而20世紀(jì)80年代便開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)定步驟的自動(dòng)化處理。借助計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，從利用數(shù)據(jù)可視化方法生成的TPA曲線中自動(dòng)分析提取所需的指標(biāo)數(shù)據(jù)已成為目前TPA測(cè)定的常規(guī)方法。但是在實(shí)際測(cè)定過程中，由于儀器輕微震動(dòng)、測(cè)定條件設(shè)置不合理、人員操作誤差等因素的綜合影響，檢測(cè)系統(tǒng)生成的實(shí)際TPA曲線與理想的曲線形態(tài)具有較大區(qū)別，導(dǎo)致獲取的部分TPA指標(biāo)數(shù)值存在較大的數(shù)據(jù)誤差。

在眾多使用TPA檢測(cè)的食品中，肉類及肉制品作為人們膳食中的重要組成部分，為人類提供所需的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。冷鮮羊肉作為主要肉類食品，其質(zhì)量安全問題尤為受到關(guān)注。冷鮮羊肉組織劣變過程中，其肌肉組織在蛋白酶和微生物作用進(jìn)一步分解，肌纖維發(fā)生斷裂，使其整體結(jié)構(gòu)變得松軟，冷鮮羊肉樣品表面出現(xiàn)具有黏性的蛋白?和蛋白胨，反映出相應(yīng)的質(zhì)構(gòu)特性變化。

本研究以市售階段的冷鮮羊肉為測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過解析基礎(chǔ)的TPA檢測(cè)過程，確定造成冷鮮羊肉TPA檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差的主要原因及其對(duì)測(cè)定獲取的TPA指標(biāo)的具體影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究結(jié)果的驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)旨在為檢測(cè)樣品TPA測(cè)定指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取提供理論參考，并提高其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用冷鮮羊肉取樣于北京市售的內(nèi)蒙古地區(qū)草原羔羊冷鮮里脊肉，依據(jù)GB 20799—2016《肉和肉制品經(jīng)營(yíng)衛(wèi)生規(guī)范》要求被保存在0～4 ℃的環(huán)境溫度下，樣品取自肉羊胴體背部最長(zhǎng)肌，其均勻的肉質(zhì)能夠有效消除筋骨、脂肪、筋膜等其他組織結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。研究一次性共購(gòu)置市售冷鮮羊里脊肉實(shí)驗(yàn)樣品60 盒，質(zhì)量為（30.0±0.1）kg，在低溫運(yùn)輸攜帶條件下從超市運(yùn)入實(shí)驗(yàn)室0 ℃冷藏恒溫箱中。樣品被均分成2 份，分別用于開展TPA測(cè)定和樣品菌落總數(shù)等其他指標(biāo)的測(cè)取。

TPA實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)采用專業(yè)的切取裝置沿著肉樣纖維方向切割制取厚度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱狀冷鮮羊肉樣品，切割時(shí)避開肉眼可見的血管、結(jié)締組織及其他缺陷，樣品截面面積為10 cm，厚度為10～15 mm，平均質(zhì)量控制在（10±2）g。切割制取的標(biāo)準(zhǔn)形狀檢測(cè)樣品共計(jì)120 份，被裝入獨(dú)立干凈的塑封袋中，排氣密封后重新放回恒溫箱，實(shí)驗(yàn)周期在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定為0～10 d。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 冷鮮羊肉TPA檢測(cè)

通過參考過往冷鮮肉類TPA測(cè)定相關(guān)文獻(xiàn)材料，采用的儀器設(shè)定參數(shù)包括：預(yù)壓力5 g，實(shí)驗(yàn)使用探頭為P/5平底柱形探頭，第1次壓縮及第2次壓縮之間的恢復(fù)時(shí)間間隔為5 s，采用較慢的測(cè)試速率以更充分反映樣品內(nèi)部組織狀態(tài)的變化，測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速率均設(shè)置為1.00 mm/s。根據(jù)TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀操作手冊(cè)，研究采用20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%的8種不同壓縮比測(cè)定條件。在實(shí)際測(cè)定前對(duì)TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行必要的檢測(cè)力度校核和探頭高度校核，測(cè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境的空氣溫度24～28 ℃、相對(duì)濕度為25%～45%。研究每天定點(diǎn)定時(shí)采用8種不同壓縮比條件進(jìn)行單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)形狀冷鮮羊肉樣品的TPA測(cè)定，采用五點(diǎn)取樣法獲取5組平行指標(biāo)數(shù)據(jù)，取其平均值作為樣品的TPA指標(biāo)測(cè)定值。

研究使用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀對(duì)冷鮮羊肉樣品進(jìn)行TPA檢測(cè)時(shí)，固接有力度傳感器的探頭會(huì)對(duì)樣品進(jìn)行2 次循環(huán)往復(fù)的按壓過程，期間檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)連續(xù)采集探頭受力數(shù)值，并借助數(shù)據(jù)可視化方法形成實(shí)時(shí)TPA曲線。TAXTPlus質(zhì)構(gòu)儀附帶的系統(tǒng)程序需要操作者對(duì)TPA曲線上的3個(gè)峰值點(diǎn)（、和）進(jìn)行選定，而對(duì)于其余曲線參數(shù)則是由系統(tǒng)對(duì)曲線波峰和波谷進(jìn)行自行識(shí)別選擇，最終確定6個(gè)曲線特征節(jié)點(diǎn)的位置用以提取最終的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1 TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀生成的冷鮮羊肉TPA曲線Fig. 1 TPA curves of chilled mutton generated by TA-XTPlus texture analyzer

通過單次TPA檢測(cè)，通常可以從所得的TPA曲線中獲得檢測(cè)樣品的8個(gè)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)，分別為脆性、硬度、彈性、內(nèi)聚性、黏性、回復(fù)性6個(gè)測(cè)定指標(biāo)值和咀嚼性、膠著性2個(gè)計(jì)算指標(biāo)值。其中，脆性的評(píng)價(jià)對(duì)于消費(fèi)者購(gòu)買和食用冷鮮羊肉并沒有實(shí)際意義，而冷鮮羊肉被廣泛認(rèn)為是固態(tài)的，用于評(píng)價(jià)半固體的膠著性指標(biāo)并不適用于冷鮮羊肉。因此脆性和膠著性的指標(biāo)數(shù)據(jù)忽略不計(jì)。其余6個(gè)與冷鮮羊肉相關(guān)的TPA指標(biāo)的具體解釋定義如表1所示。

表1 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定TPA指標(biāo)的具體解釋定義Table 1 Definition of the TPA indicators

結(jié)合圖1和表1可知，根據(jù)指標(biāo)的具體解釋定義，各個(gè)TPA指標(biāo)數(shù)值均可以通過峰值點(diǎn)、峰值面積以及壓縮時(shí)間等TPA曲線參數(shù)予以充分表達(dá)，再經(jīng)過相應(yīng)的公式換算后，可以得到測(cè)定TPA指標(biāo)具體計(jì)算方法為：硬度為，彈性為/，內(nèi)聚性為/，黏性為，回復(fù)性為/，咀嚼性為內(nèi)聚性、硬度和彈性的乘積，因此通過計(jì)算獲得相應(yīng)的TPA曲線參數(shù)值即可得到反映檢測(cè)樣品質(zhì)構(gòu)特性的TPA指標(biāo)值。

1.3.2 樣品參考評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)取

研究檢測(cè)冷鮮羊肉樣品的揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）、菌落總數(shù)以及大腸菌群計(jì)數(shù)所涉及的實(shí)驗(yàn)儀器（包括恒溫培養(yǎng)箱、恒溫水浴箱等）和實(shí)驗(yàn)試劑均按照現(xiàn)行的GB 5009.228—2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》、GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》和GB 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》執(zhí)行，且將其作為冷鮮羊肉品質(zhì)變化的參考評(píng)價(jià)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)期間按照現(xiàn)行食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)完成3個(gè)平行冷鮮羊肉樣品的參考評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)取，將其平均值作為測(cè)定值。

1.3.3 TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)修正量計(jì)算

研究對(duì)不同壓縮比測(cè)定條件下測(cè)定的冷鮮羊肉實(shí)驗(yàn)期間TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將特征節(jié)點(diǎn)修正前后的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)相對(duì)變化量的絕對(duì)值定義為TPA指標(biāo)修正量，按式（1）計(jì)算：

對(duì)實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)冷鮮樣品的6個(gè)TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)修正量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，獲得單個(gè)壓縮比條件下的任意TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的平均修正量，按式（2）計(jì)算：

式中：δ為壓縮比條件下冷鮮羊肉樣品任意TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的平均修正量結(jié)果。

1.3.4 TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)修正效果驗(yàn)證

冷鮮羊肉貯藏期間的品質(zhì)劣變過程中不僅表現(xiàn)出黏性等質(zhì)構(gòu)特性的改變，其同樣伴隨著TVB-N等標(biāo)志物含量增加，因此劣變期間的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)和TVB-N、菌落總數(shù)等生理指標(biāo)特征變化存在明顯的內(nèi)部聯(lián)系。研究借助其彼此之間聯(lián)系進(jìn)一步說(shuō)明數(shù)據(jù)誤差對(duì)TPA檢測(cè)指標(biāo)的影響。研究采用Pearson相關(guān)系數(shù)用來(lái)描述修正前后TPA指標(biāo)和參考評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度，其取值范圍介于-1與1之間，其絕對(duì)相關(guān)系數(shù)||值越接近1，說(shuō)明2個(gè)變量之間的線性相關(guān)的密切程度越高，越接近0則說(shuō)明密切程度越低。不同壓縮比條件下的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)和參考評(píng)價(jià)指標(biāo)的Pearson相關(guān)系數(shù)r，按式（3）計(jì)算：

式中：x為實(shí)驗(yàn)期間（0～10 d）冷鮮羊肉在第個(gè)壓縮比測(cè)定條件下測(cè)定的第個(gè)TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)；x為測(cè)定的第個(gè)參考評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)；Cov為協(xié)方差。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 基于數(shù)據(jù)可視化的TPA測(cè)定誤差分析

2.1.1 冷鮮羊肉TPA測(cè)定誤差分析

通常在食品理化分析過程中，檢驗(yàn)結(jié)果的誤差按其來(lái)源性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤差3大類。就冷鮮羊肉TPA檢測(cè)而言，偶然誤差一般是由于樣品受到實(shí)驗(yàn)環(huán)境變化等偶然因素影響導(dǎo)致，可通過環(huán)境控制和多次測(cè)定的方式予以消減；而過失誤差一般是由于質(zhì)構(gòu)儀操作過失導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤，在數(shù)據(jù)核定過程被舍棄；而系統(tǒng)誤差則是作為樣品TPA測(cè)定過程中的固有誤差難以避免，多是由于測(cè)定方法不合理、儀器細(xì)微震動(dòng)等具體原因，具有分析和解釋的意義。

TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取源于其TPA曲線參數(shù)的解析，因此測(cè)定誤差的影響同樣會(huì)反映到可見的TPA曲線上。例如，在Alvarez、吳偉都等獲取的蘋果、濕面等樣品的TPA曲線表現(xiàn)的異常峰值和曲線波動(dòng)，這些測(cè)定誤差的表現(xiàn)在本實(shí)驗(yàn)冷鮮羊肉TPA曲線中有所體現(xiàn)，如圖2所示。

圖2 第10天30%壓縮比條件下獲取的冷鮮羊肉樣品TPA曲線AFig. 2 TPA curve A obtained at a 30% compression ratio for chilled mutton sample stored for 10 days

圖2 中的2 處異常峰（a和b）及其之間的曲線波動(dòng)在實(shí)驗(yàn)期間獲取的TPA曲線中均有所體現(xiàn)，且其并不會(huì)隨設(shè)定測(cè)定條件等因素的改變而完全消失，其數(shù)值的變化幅度也較為穩(wěn)定，如圖3所示，說(shuō)明其是系統(tǒng)固有且存在規(guī)律性的系統(tǒng)誤差，具有進(jìn)一步分析和解釋的意義。

冷鮮羊肉TPA檢測(cè)過程中，探頭從樣品表面運(yùn)動(dòng)到達(dá)預(yù)定壓縮比設(shè)定位置后，立即返回并停留在冷鮮羊肉樣品表面，完成第1次壓縮過程，經(jīng)過設(shè)定的壓縮間隔時(shí)間，探頭重新啟動(dòng)并重復(fù)壓縮過程后回到樣品表面位置，至此完整的TPA曲線形成。結(jié)合圖2和圖3可知，特殊峰a、b獨(dú)立于測(cè)定曲線的循環(huán)壓力峰之外，出現(xiàn)在探頭停止和啟動(dòng)的瞬間。因此導(dǎo)致特殊峰a、b出現(xiàn)并不是樣品壓縮過程的偶然因素作用，而是儀器完成循環(huán)壓力峰前后，探頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變而造成的固有且無(wú)法避免的輕微震動(dòng)所致。而儀器安裝的力度傳感器采集信號(hào)時(shí)的自身數(shù)據(jù)抖動(dòng)導(dǎo)致特殊峰a、b之間的曲線波動(dòng)在全程TPA曲線A、B上均有所體現(xiàn)。測(cè)定誤差分析結(jié)果幫助研究進(jìn)一步明確冷鮮羊肉TPA檢測(cè)過程并為TPA曲線參數(shù)解析提供參考。

圖3 第0天80%壓縮比條件下獲取的冷鮮羊肉樣品TPA曲線BFig. 3 TPA curve B obtained at a 30% compression ratio for chilled mutton sample stored for zero days

特殊峰和曲線波動(dòng)等系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生會(huì)干擾到檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)TPA曲線的特征節(jié)點(diǎn)識(shí)別和后續(xù)的參數(shù)解析，進(jìn)而造成提取TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)誤差的產(chǎn)生。因此，研究通過修正特征節(jié)點(diǎn)位置說(shuō)明特殊峰和曲線波動(dòng)等系統(tǒng)誤差對(duì)冷鮮羊肉TPA檢測(cè)的具體影響。

2.1.2 TPA曲線特征節(jié)點(diǎn)修正

TPA曲線上的特征節(jié)點(diǎn)位置修正需要對(duì)在冷鮮羊肉TPA測(cè)定過程中提取的6個(gè)特征節(jié)點(diǎn)的具體位置、標(biāo)志意義以及影響曲線參數(shù)進(jìn)行分析。對(duì)此在相關(guān)研究基礎(chǔ)上，結(jié)合冷鮮羊肉TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)提取過程以及特殊峰等因素的考慮，最終得出的TPA曲線特征節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果如表2所示。

表2 TPA曲線特征節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果Table 2 Analysis results of key characteristic nodes on TPA curve

結(jié)合圖1和表2內(nèi)容可知，TPA曲線上的特征節(jié)點(diǎn)1、2、5、6都有較為明確的位置定義，確認(rèn)方法簡(jiǎn)單直接，存在位置偏差的可能性較小。而特征節(jié)點(diǎn)3的位置位于第1次壓縮過程的循環(huán)正值峰末端點(diǎn)，研究將第1個(gè)循環(huán)正值峰結(jié)束后的第1個(gè)零值點(diǎn)作為特征節(jié)點(diǎn)3的明確位置。而特征節(jié)點(diǎn)4則是完全由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別選定，同時(shí)受到曲線波動(dòng)和特殊峰的顯著影響，存在著位置偏差的較大可能。研究結(jié)合誤差分析結(jié)果和TPA指標(biāo)定義及其計(jì)算方法進(jìn)行特征節(jié)點(diǎn)4的位置選定。由表2可知，TPA曲線上的特征節(jié)點(diǎn)4所在位置的選擇嚴(yán)重影響彈性、內(nèi)聚性和黏性的指標(biāo)數(shù)值結(jié)果。

其中，黏性反映的是探頭測(cè)試樣品的黏著作用所消耗的功，在TPA曲線上表征為第1次壓縮過程中循環(huán)負(fù)值峰的面積。因此提取其指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，特征節(jié)點(diǎn)4的位置選于其負(fù)值峰的終點(diǎn)或是特殊峰a的起點(diǎn)，即圖4和圖5中的點(diǎn)c處。而彈性和內(nèi)聚性的計(jì)算方法源于TPA曲線中2次壓縮過程中的循環(huán)正值峰面積和壓縮時(shí)間，因此在提取彈性和內(nèi)聚性指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，特征節(jié)點(diǎn)4的位置選擇在第2次壓縮中循環(huán)正值峰的起點(diǎn)或是特殊峰b的終點(diǎn)，即圖4和圖5中的點(diǎn)d處。選擇特征節(jié)點(diǎn)4時(shí)，將壓縮間隔時(shí)間內(nèi)特殊峰a、b之間的數(shù)據(jù)曲線波動(dòng)和視為無(wú)效內(nèi)容予以忽略。

圖4 TPA曲線A上特征節(jié)點(diǎn)4的確定Fig. 4 Determination of node 4 on TPA curve A

圖5 TPA曲線B上特征節(jié)點(diǎn)4的確定Fig. 5 Determination of node 4 on TPA curve B

通過30%壓縮比測(cè)定條件下的TPA曲線A（圖4）和70%壓縮比測(cè)定條件下的TPA曲線B（圖5）的形態(tài)對(duì)比，可以初步觀察到不同壓縮比測(cè)定條件會(huì)導(dǎo)致探頭對(duì)于冷鮮羊肉樣品的實(shí)際作用力產(chǎn)生明顯差異。特殊峰和曲線波動(dòng)的系統(tǒng)誤差對(duì)低壓縮比下獲取TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取產(chǎn)生顯著影響，而在較大的壓縮比下則相對(duì)較為微弱。在此基礎(chǔ)上，研究采用人工操作調(diào)整的方式在TAXTPlus質(zhì)構(gòu)儀自帶系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成6個(gè)特征節(jié)點(diǎn)的位置修正，并進(jìn)一步展開修正結(jié)果分析和方法驗(yàn)證。

2.2 修正結(jié)果分析與方法驗(yàn)證

2.2.1 數(shù)據(jù)修正結(jié)果分析

基于以上分析結(jié)果，研究通過特征節(jié)點(diǎn)修正最終得到的不同壓縮比條件下的各個(gè)TPA指標(biāo)平均修正量結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同壓縮比條件下TPA指標(biāo)的平均修正量結(jié)果分析Fig. 6 Analysis of average correction levels of TPA indexes under different compression ratios

TPA指標(biāo)修正結(jié)果（圖6）分析表明，特征節(jié)點(diǎn)的修正效果受到壓縮比條件的影響，且對(duì)于不同TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的具體影響效果存在差異和關(guān)聯(lián)性。其中，硬度的指標(biāo)數(shù)據(jù)取決于第1次壓縮過程形成的循環(huán)正值峰峰值，因此僅受到曲線波動(dòng)的干擾，其修正前后的平均修正量小于0.01%，未在圖6顯示。彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性由于在計(jì)算方法上存在相似性以及內(nèi)部聯(lián)系，在修正效果的體現(xiàn)上呈現(xiàn)較為明顯的關(guān)聯(lián)性，且其最大平均修正量均出現(xiàn)在20%壓縮比測(cè)定條件下，隨后修正量急劇下降直至接近消失，其中彈性和咀嚼性的平均修正量在20%壓縮比測(cè)定條件下超過10%。不同壓縮比條件下的回復(fù)性的指標(biāo)數(shù)據(jù)的平均修正量結(jié)果保持在1%左右，而冷鮮羊肉的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)平均修正量隨著壓縮比的增大呈現(xiàn)相類似的平穩(wěn)遞減規(guī)律性變化，但均達(dá)到20%以上。

從具體的修正效來(lái)看，20%壓縮比條件下的5個(gè)TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的修正效果均較為明顯，但都存在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差較大的問題，這是由于該壓縮比測(cè)得的力度數(shù)值較小，極易因受到干擾導(dǎo)致測(cè)得的指標(biāo)數(shù)據(jù)修正效果穩(wěn)定性較差，而隨著壓縮程度極大，測(cè)定指標(biāo)數(shù)值的增大受到干擾的影響力度減弱，修正效果變得穩(wěn)定，其中回復(fù)性在90%的壓縮情況下平均修正量和標(biāo)準(zhǔn)誤差出現(xiàn)增大，則是由于過大的壓縮比條件使得冷鮮羊肉測(cè)試樣品出現(xiàn)嚴(yán)重破壞，造成的樣品黏附情況嚴(yán)重干擾特征節(jié)點(diǎn)3的選擇，導(dǎo)致直接與之直接相關(guān)的回復(fù)性數(shù)據(jù)的修正效果穩(wěn)定性變差。而從整體的特征節(jié)點(diǎn)的修正效果看，特征節(jié)點(diǎn)的修正效果在黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)方面體現(xiàn)的尤為顯著，這主要是由于彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性直接關(guān)聯(lián)的特征節(jié)點(diǎn)1、2、5、6在曲線上的位置定義相對(duì)比較明確，特征節(jié)點(diǎn)3的檢測(cè)系統(tǒng)識(shí)別難度也較低，存在的位置偏差可能均較小，使得最終的修正效果體現(xiàn)并不明顯。而對(duì)于存在著較大的不確定性的特征節(jié)點(diǎn)4，與之相關(guān)的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)直接取決于由第1次壓縮過程形成的循環(huán)負(fù)值峰大小，和2 處特殊峰及其之間的曲線波動(dòng)同處于2個(gè)循環(huán)正值峰中間位置，因此受到系統(tǒng)誤差的影響極為顯著，表現(xiàn)出較好的修正效果。以50%壓縮比條件下的修正前后黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果為例，如圖7所示。

圖7 修正前后50%壓縮比條件下的黏性Fig. 7 Comparison of adhesiveness data under 50% compression ratio before and after correction

從圖7可以看出，特殊峰和曲線波動(dòng)的系統(tǒng)誤差對(duì)黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)變化規(guī)律的影響較小，但修正后的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)相比修正前，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降的趨勢(shì)更加明顯，數(shù)值結(jié)果有所增加且標(biāo)準(zhǔn)差較小，穩(wěn)定性有所提升。

2.2.2 修正方法的驗(yàn)證

研究同樣以黏性在50%壓縮比測(cè)定條件下的數(shù)據(jù)分析結(jié)果為例，計(jì)算其與參考評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的Pearson相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如圖8所示。

圖8 50%壓縮比測(cè)定條件下黏性指標(biāo)和參考評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性結(jié)果Fig. 8 Correlation coefficients between adhesiveness and reference evaluation indicators under 50% compression ratio

從圖8可知，相比較特征節(jié)點(diǎn)修正前的冷鮮羊肉TPA數(shù)據(jù)，修正后的50%壓縮比測(cè)定條件下黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)與冷鮮羊肉樣本TVB-N、菌落總數(shù)對(duì)數(shù)以及大腸桿菌數(shù)對(duì)數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別提高11.2%、20.7%和8.3%，說(shuō)明修正后的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)和反映冷鮮羊肉品質(zhì)劣變的理化指標(biāo)數(shù)據(jù)的密切程度更多，更能充分地反映冷鮮羊肉的貯藏實(shí)驗(yàn)期間的質(zhì)構(gòu)特性變化。

3 結(jié) 論

以冷鮮羊肉為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，基于數(shù)據(jù)可視化方法分析冷鮮羊肉的具體TPA檢測(cè)過程，確定特殊峰和曲線波動(dòng)等系統(tǒng)誤差使得檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)冷鮮羊肉TPA曲線上特征節(jié)點(diǎn)選擇產(chǎn)生偏差，最終致使TPA指標(biāo)數(shù)值產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。結(jié)果表明：特殊峰和曲線波動(dòng)等系統(tǒng)誤差受到壓縮比測(cè)定條件的影響，在20%壓縮比條件下影響較為顯著，且對(duì)于不同TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的具體影響效果存在差異和關(guān)聯(lián)性，其中通過對(duì)TPA曲線上的特征節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正得到的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)在不同壓縮比條件下的平均修正量均超過20%；且修正后的50%壓縮比條件下的黏性指標(biāo)數(shù)據(jù)與TVB-N、菌落總數(shù)等冷鮮羊肉參考評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性顯著提升。綜上所述，通過修正TPA曲線特征節(jié)點(diǎn)位置可以有效地減少TPA測(cè)定時(shí)的數(shù)據(jù)誤差影響，從而提高獲取的TPA指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。