基于电子鼻的黑胡椒鸭胸肉调理产品品质评价

辛松林，李 诚，肖 岚，池福敏， 付 刚，张 宇

(1.四川烹饪高等专科学校，四川 成都 610100；2.四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014；3.成都巴国布衣餐饮发展有限公司，四川 成都 610213)

基于电子鼻的黑胡椒鸭胸肉调理产品品质评价

辛松林1，李 诚2，肖 岚1，池福敏2， 付 刚2，张 宇3

(1.四川烹饪高等专科学校，四川 成都 610100；2.四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014；3.成都巴国布衣餐饮发展有限公司，四川 成都 610213)

利用电子鼻检测黑胡椒鸭胸肉调理产品在贮藏期的品质变化，并结合感官指标、微生物指标和挥发性盐基氮指标，对检测结果进行比较分析。结果表明：微生物指标和挥发性盐基氮指标并不能准确反映样品的品质，电子鼻对已经发生轻微气味改变的样品具有非常高的辨识度，可以作为一种快速、有效的检测手段应用于肉制品的品质鉴别和评判。

黑胡椒鸭胸肉；调理产品；电子鼻；品质评价

黑胡椒风味产品是西餐中非常受消费者欢迎的味型，黑胡椒作为主要调味料具有去腥、提香、抑制异味、解腻等作用，是西餐中特别是西式肉制品加工中非常重要的一种原料。黑胡椒鸭胸肉调理产品是以鸭胸肉为主要原料，经过整形、调味、腌制，经包装在冷藏(0～4℃)或常温条件下贮存、运输、销售，消费者购买该产品后可直接进行热加工后食用，因此该产品具有方便快捷、免洗、免切、免调理等特点，在中高端的消费群体中将会有良好的市场前景[1]。电子鼻是利用气体传感器阵列的响应曲线来识别气味的电子系统，目前电子鼻作为一种快速、有效的检测方法已经用于蛋品、罐头食品、海产品、肉品等食品原料的品质检测[2-4]。黑胡椒鸭胸肉调理产品未经杀菌，因此货架期较短，在贮藏、运输和销售等环节受到一定的局限，也在一定程度上制约了我国生鲜调理产品的发展。本实验通过添加复合保鲜剂对黑胡椒鸭胸肉调理产品进行保鲜，并通过对照组和实验组的品质变化，并利用感官指标、电子鼻分析、微生物指标和挥发性盐基氮指标对不同样品进行比较分析，从而为监控禽类调理产品品质变化提供技术依据[5]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑胡椒鸭胸肉生产工艺流程：原料→修整→腌制料配制→滚揉→腌制→分装→检验→成品。

腌制料配方：鸭胸50kg、调和油7kg、大蒜粉1kg、食盐0.5kg、黑胡椒碎1kg、百灵615(复合磷酸盐)0.06kg、鸡粉0.75kg、白胡椒粉0.25kg，合计60.56kg。

选取乳酸钠、乳酸链球菌素(Nisin)、竹叶提取物、纳他霉素等天然保鲜剂用于黑胡椒鸭胸的保鲜研究，通过前期实验，经过比较和筛选，确定乳酸钠3.0%、Nisin 0.05%、竹叶提取物0.02%为复合保鲜剂配方。

实验中所使用的Alpha M.O.S公司生产的FOX 4000型电子鼻检测系统共有18个金属氧化物传感器，分布于电子鼻分析主机中检测室(detector chamber)中的3个传感器室(sensor chamber)。每个传感器室中分布6个不同的传感器[6]。

1.2 方法

1.2.1 感官指标测定

参照GB 16869—2005《鲜、冻禽产品》，由5名烹饪专业人员对实验对象的品质(色泽、气味、质地)进行感官评价[6]。

色泽(满分10分)：红润，有光泽；气味(满分10分)：具有禽类特征气味，无异味；质地(满分10分)：光滑、富有弹性。感官评分为上述3项指标分值的平均数。

1.2.2 电子鼻数据采集与分析

将未添加保鲜剂的黑胡椒鸭胸作为对照组，添加了复合保鲜剂的黑胡椒鸭胸作为实验组，样品制备时，将每组样品剁成碎粒，称取1.0g置于10mL顶空瓶中，每个样品制备4个，加盖密封，40℃条件下预热2min后进行检测。

样品数据通过Alpha Soft 11.0软件进行统计分析，根据原始数据计算得出雷达图，再经过对数据进行多变量统计分析(multivariate statistics analysis，MSA)，利用主成分分析(principal component analysis，PCA)获取不同样品气味在贮藏过程中的变化信息。

1.2.3 菌落总数测定

单因素试验分别于第0、3、6、9、12、15、18、21天进行，三因素二次回归正交旋转组合设计试验在第9天进行[7]，各组取两块胸肌肉测定菌落总数指标。测定方法参照GB 4789.2—2010《食品微生物学检验：菌落总数测定》[8]，并根据GB 16869—2005《鲜、冻禽产品》[9]，以菌落总数大于等于1×106(CFU/g)作为生鲜调理鸭胸肉腐败变质的参考指标。实验数据采用SAS软件(9.1版本)进行分析。

1.2.4 挥发性盐基氮测定

参照GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中4.1节规定的方法进行测定，并根据GB 16869—2005，挥发性盐基氮应符合小于等于15mg/100g[9]。

2 结果与分析

2.1 感官指标评价

表1 感官指标评价表Table 1 Sensory evaluation results

由表1可知，在感官指标评价过程中，对照组和实验组的色泽、气味、质地等感官指标都是随着贮藏时间的变化而逐渐降低，其中对照组在贮藏3d后品质下降较快，在9d时出现轻微不快味，无法食用。实验组品质变化相对于对照组较为缓慢，在第9天后品质变化较快，当贮藏超过12d时，品质迅速降低，在15d时已产生腐败味无法食用。可以看出对照组和实验组在进行感官评价时有显著的差异。

2.2 电子鼻检测

图1 对照组(a)和实验组(b)黑胡椒鸭胸贮藏过程中的气味变化雷达图Fig.1 Radar chart of black pepper duck breast in the control group and experimental group during storage

雷达图是将电子鼻中18个传感器平均分布在圆周上，将各个传感器对气味的响应强度数值依次连接，形成类似于雷达的一种表示方式。优点是可以直观发现不同样品在某个传感器上的差异性。电子鼻主要利用传感器对气味的捕获进行分析评价，从图1可以看出，在贮藏过程中，每组样品在同一传感器下的响应强度有较明显的区别，同一样品在不同传感器的响应强度也有较大区别。由于每个传感器对气味的敏感程度各不相同，为了比较不同样品间电子鼻评价结果，应选择对实验样品气味敏感度较高的传感器，比较贮藏过程中不同样品间的响应强度的变化趋势。分别计算18个传感器在贮藏周期响应强度值的标准偏差，可得到对照组标准偏差值较大的3个传感器分别是PA/2、P30/1、T30/1；实验组标准偏差值较大的3个传感器分别是PA/2、P30/1、LY2/LG。因此选取标准偏差最大的PA/2传感器作为不同样品响应强度比较的传感器。

图2 贮藏过程中黑胡椒鸭胸在PA/2传感器下的响应强度变化曲线Fig.2 Response of sensor PA/2 for black pepper duck breast during storage

从图2可以看出，实验组在0d时PA/2传感器的响应强度高于对照组，这可能与实验组所使用的保鲜剂中的某些挥发性成分有关，但保鲜剂中的微弱气味对感官指标的影响很小，从感官指标评价表中也可以得到验证。在3d时，实验组的气味响应强度显著下降，在6d时有小幅波动，并在9d时达到响应强度平均值的最低点，超过15d时响应强度出现显著升高。对照组在9d内的气味响应强度都较平稳，超过9d后响应强度出来显著的升高，说明此时的气味有明显变化。

2.3 黑胡椒鸭胸统计学分析

图3 对照组(a)和实验组(b)黑胡椒鸭胸的PCAFig.3 PCA plots of black pepper duck breast in the control group and experiment group

PCA可以从多元变量中解析出最主要的、对结果影响的贡献率最大的因子，从而观察和比较不同样品的主成分分析值在空间的分布差异[10]。从图3可以看出，主成分1的贡献率达到97.406%，可以反映样品信息。实验组的PCA主成分的贡献率为86.275%，主成分2贡献率为11.58%，二者之和为97.855%，也可以反映样品信息。每个样品的3个重复点聚集性较好，对照组中的5～7号样品的坐标点有较明显的区分，而1～4号样品的坐标点较为集中；从实验组的PCA可知，1、7号样品有较明显的区分，3、6号样品可以进行区分，而2～5号样品则较为集中。因此，对照组的样品可以进行有效的辨识，而且结果与感官评价接近，而实验组可能由于添加保鲜剂的原因导致1号样品和2、3、4号样品间出现了明显的偏离，与感官评价结果并不一致[11-12]。

2.4 微生物指标分析

图4 黑胡椒鸭胸在贮藏过程中的微生物变化Fig.4 Total bacterial count change of black pepper duck breast during storage

从图4可以看出，对照组中微生物指标在第9天菌落总数就已经超过1×106CFU/g，而实验组菌落总数先下降，在第9天后迅速升高，在第21天菌落总数超过1×106CFU/g。结合感官评价指标，实验组在第15天时已出现轻微腐败味，超过15d后，尽管菌落总数并未超标，但实验对象已经失去了食用价值[13]。

2.5 挥发性盐基氮检测

图5 贮藏过程中挥发性盐基氮的变化Fig.5 TVB-N change of black pepper duck breast during storage

从图5可以看出，挥发性盐基氮在贮藏期的前6d上升很快，之后的变化相对比较趋缓，按TVB-N值为15mg/100g的标准进行判断，在贮藏3d后就超过这一指标，但观察第0天的TVB-N值为10mg/100g，经分析可能由于具有刺激性的香辛料对挥发性盐基氮的测定产生一定干扰所致。

3 讨论与结论

利用电子鼻对黑胡椒鸭胸肉调理产品进行评价，并结合官指标、微生物指标和挥发性盐基氮指标进行分析，发现电子鼻与感官评价结果比较接近，能够较好地反映出不同样品在贮藏期间的品质变化，并且能够有效区分对照组中品质出现异常的样品，而对于实验组，1号样品的区分出现了误差，而该组其他样品可以正常反映感官品质的变化，经分析，可能与实验组所使用的保鲜剂有关，实验中所使用的保鲜剂气味非常微弱，在加入到混有香辛料的黑胡椒鸭胸产品中并未影响其感官评价结果，电子鼻可能对复合保鲜剂的挥发性较为敏感，因此实验组1号样品出现了较大的误差。将微生物检测指标和电子鼻指标及感官指标相比较，可以发现实验组在第21天时菌落总数超过国家标准，但是实验组在第12天时就出现了腐败味。通过挥发性盐基氮的检测发现，在第6天时对照样品和实验样品的挥发性盐基氮就已经超过了15mg/100g，不符合鲜、冻禽产品的国家标准，而该样品的微生物指标、感官指标以及电子鼻检测的结果均在正常范围内(未超标)。经分析，造成这种结果的原因可能由于单一检测方法尚存在一定的“盲区”，无法全面的评价样品品质，另外一个重要原因，由于黑胡椒鸭胸在调味和腌制时使用了具有刺激性气味的香辛料，有可能引入的外源物质对挥发性盐基氮的检测产生一定的影响。黑胡椒鸭胸中所使用的调味品是否对挥发性盐基氮的检测产生干扰，其影响程度有多大，有待于在今后的实验中进一步研究[7,14-15]。

通过实验结果可以看出，尽管都是参照国家标准对实验样品分别进行微生物和挥发性盐基氮的检测，但同一样品的评价结果却完全不同。实验中发现电子鼻检测的结果和感官评定结果较为接近，特别是对已经发生轻微气味改变的样品具有非常高的辨识度，因此电子鼻可以作为一种快速、有效的检测手段应用于肉制品的品质鉴别和评判。此外，综合运用多种评价方法，有助于全面而准确的判断实验对象的品质。

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Quality Evaluation of Black Pepper Duck Breast by Electric Nose

XIN Song-lin1，LI Cheng2，XIAO Lan1，CHI Fu-min2，FU 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

肉类加工四川省重点实验室科研项目(10R06)；四川省科技支撑计划项目(2010NZ0044)；四川省教育厅青年基金项目(09ZB057)

辛松林(1981—)，男，助理研究员，硕士，主要从事川菜产业化研究。E-mail：thonny007@qq.com