肉類中蛋白和脂肪含量快速測量:常見方法與近紅外光譜技術(shù)解析
瀏覽次數(shù):156 發(fā)布日期:2026-3-31
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在肉類加工和食品研究過程中,
蛋白和
脂肪是最基礎(chǔ)也是最常被關(guān)注的兩個指標。這兩個數(shù)據(jù)不僅決定了原料品質(zhì),也直接影響產(chǎn)品的口感、結(jié)構(gòu)以及成本控制。因此,如何快速獲得準確的數(shù)據(jù),一直是企業(yè)和科研機構(gòu)關(guān)注的重點。
主要依賴實驗室化學(xué)分析。蛋白通常通過凱氏定氮法測定,脂肪則通過索氏提取法或類似方法完成。這類方法雖然精度較高,但檢測周期較長,而且需要較多人工操作。在面對大量樣品時,效率會明顯下降。
越來越多實驗室開始采用近紅外光譜儀進行肉類成分分析。近紅外技術(shù)的基本思路是,通過測量樣品在特定波長范圍內(nèi)的光吸收情況,再結(jié)合模型計算得到成分含量。這種方式不需要復(fù)雜的樣品處理,通常幾秒鐘就可以完成一次檢測。
在實際應(yīng)用中,近紅外光譜儀不僅可以用于測定蛋白和脂肪,還可以同時獲得其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。例如水分(moisture)、干物質(zhì)(dry matter)、有機干物質(zhì)(organic dry matter)以及灰分(ash)等。這些指標可以作為分析的基礎(chǔ),為后續(xù)計算提供輸入。
進一步來說,一些設(shè)備還可以獲取與樣品狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù),例如pH值(pH value)、水分活度(aW)以及鹽分(salt)。這些指標在分析加工過程或儲存穩(wěn)定性時具有重要參考意義。
如果從結(jié)構(gòu)角度來看,還可以擴展到結(jié)締組織蛋白(CP)、去除結(jié)締組織后的肉蛋白(MPDCP)、MPDCP在肉蛋白中的占比,以及羥脯氨酸(hydroxyproline)等指標。這些數(shù)據(jù)在判斷肉質(zhì)結(jié)構(gòu)或原料差異時非常有用。
此外,通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還可以計算得到一些關(guān)系型指標,例如水分與蛋白的比例(water/protein ratio)、脂肪與蛋白的比例(fat/protein ratio),以及通過Feder方法計算的添加水(water added)。這些指標往往比單一含量更具有解釋能力。
以某品牌近紅外光譜儀為例,其特點在于可以在一次檢測中獲取上述多類數(shù)據(jù)。其光譜范圍為950–1900 nm,相對較寬,可以捕捉更多分子信息,從而支持更多變量參與建模。在硬件上采用InGaAs探測器,在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較好。
- 在模型方面:設(shè)備依托德國醫(yī)療技術(shù)與生物技術(shù)研究中心(fzmb)開發(fā),并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和高斯過程回歸方法,使其在多指標預(yù)測時具有較好的表現(xiàn)。
- 在科研應(yīng)用方面:這種檢測方式的優(yōu)勢更加明顯。首先是檢測效率高,可以在短時間內(nèi)完成大量樣品分析;其次是數(shù)據(jù)一致性強,所有指標來自同一次檢測,便于后續(xù)分析;同時,多指標數(shù)據(jù)也更適合用于建模和統(tǒng)計研究。
從目前應(yīng)用來看,如果只是簡單獲取蛋白和脂肪數(shù)據(jù),傳統(tǒng)方法仍然可以滿足需求。但如果需要更高效率或更多維度的數(shù)據(jù),近紅外光譜儀已經(jīng)成為更合適的選擇。