[发明专利]一种生鲜牛肉新鲜度快速无损评价方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于食品无损检测技术领域，特别涉及一种运用可见/近红外光谱技术对生鲜牛肉新鲜度多指标进行快速无损评价的方法和系统。

背景技术

牛肉是主要肉类产品之一，具有高蛋白质、低脂肪、维生素及矿物质含量丰富，含有人们所需要的一切必需氨基酸等特点，是一种营养价值较高的保健型肉食品，深受国际国内市场的青睐。随着人们生活水平的提高和膳食结构的不断变化，对牛肉肉食品的需求量越来越大，尤其是随着保鲜技术及物流运输业的高速发展，生鲜牛肉的供需量越来越大。我国作为牛肉生产大国，生产的牛肉有价格优势，是传统的出口创汇产品。但从国际竞争力和影响力来说，长期以来我们在国际牛肉贸易的舞台上始终无法扮演重要角色，国际市场上我国牛肉占有率很低，牛肉价格大大低于世界牛肉平均价格，竞争能力较低，牛肉出口远不及美国、澳大利亚、巴西、日本等国家。一个很重要的原因就是我国的肉食卫生安全检测手段不健全，检测方法落后，不被国外市场认可。因此，如何有效快速对生鲜牛肉进行品质检测和安全评定有着重要的意义。

生活牛新鲜肉的肉质呈弱碱性或中性，宰后糖元开始分解形成乳酸，肌磷酸等分解为磷酸，使肌肉处于酸性，但随着生鲜肉随着存放时间的增长，肉质在酶和细菌的作用下，蛋白质分解生成氨及胺类等具有挥发性的碱性等含氮物质(简称为挥发性盐基氮(TVB-N))，使肉的pH值升高，同时肉色变暗。即挥发性盐基氮、pH值、细菌总数、肉色可以反映肉的新鲜程度。

新鲜度是反映生鲜牛肉卫生质量的重要指标，是衡量生鲜牛肉是否可以安全食用的主要标准之一，也是消费者是否购买的主要依据之一。传统检验生鲜牛肉新鲜度的方法主要包括感官检验、理化检验和细菌污染程度检验三方面。但感官检验容易受人感觉器官的差异、感官人生理因素、外界环境因素等多方面因素的干扰影响，检验误差大，也不易形成量化标准，不能适应高标准的卫生安全检验要求。理化检验方法具有检测数值准确和检验指标易量化的优点，但理化检验往往需要较长的时间，并且常需要对样品进行前期预处理及破坏加工后进行检测，如按照目前传统的检验肉质细菌总数的标准理化方法(培养计数法)检测肉品细菌污染程度，需要把肉质绞碎并培养细菌48小时后进行检测，周期长，效率低，成本高，已越来越不能满足如今日益快速的生活节奏，不能满足当今要求高效率检测的要求。国内外学者也开发了一些针对肉品新鲜度无损检测的一些技术，如朝鲜专利KR100514471(B1)用近红外光谱检测肉新鲜度，但仅用900-1700nm波长范围的信息，且只建立了光谱信息与TVB-N一个指标之间的关系对牛肉新鲜度进行预测，可能不够全面准确。日本专利申请号JP2003121351(A)中给出了用牛肉红色与牛肉储存时间的关系检测肉的新鲜度，该方法仅用一个肉色参数红色变量来检测肉的新鲜度，可能存在检测结果容易受牛肉的品种及个体差异的影响而不准确的现象。中国专利授权号CN100480680C中开发了一种肉类新鲜度检测方法，用3CCD摄像机拍摄肉表面图像信息，用图像处理技术检测肉的新鲜度，该方法检测结果可能同样容易受牛肉的品种差异的影响。即传统抽样检验方法或已经提出的针对牛肉新鲜度无损检测的方法，均是通过一个指标来衡量肉质新鲜度，而单一的指标很难全面反映肉品新鲜度，而应该由多项指标综合评定，充分利用多元信息，提高检测精度和可靠性。

因此，为提高我国生鲜牛肉在国际市场的竞争力，保证我国生鲜牛肉食品卫生质量安全，研究对生鲜牛肉卫生质量多项指标能够进行快速、无损检测的方法，开发出有效的能够可靠、快速检验生鲜牛肉卫生质量多项指标的系统设备，是具有重要意义的。

发明内容

本发明旨在运用光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合，建立可靠的反映生鲜牛肉组分和物态信息的光谱信息与生鲜牛肉新鲜度多项指标间的数学预测模型，并搭建整个检测系统。该系统能够对未知生鲜牛肉新鲜度多项指标(挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、细菌总数、肉色(CIE颜色参数L^*、a^*(L^*代表亮度变量、a^*代表红-绿变量))等同时进行准确可靠地检测，并能够预测出牛肉储存时间，结合多个指标综合对牛肉新鲜度进行等级划分，实现快速无损检测评价生鲜牛肉新鲜度的目的。

本发明对反映生鲜牛肉新鲜度的多项指标(TVB-N、pH值、细菌总数、肉色(L^*、a^*))进行检测采用的是可见/近红外光谱分析技术进行评价的方法，并构建了检测系统。