色差儀在生鮮肉品質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
生活水平的不斷提高，以及對生活品質(zhì)的關(guān)注，促使現(xiàn)代人們更加注重食品安全。肉類產(chǎn)品作為日常膳食結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，市場需求每年都迅速增加。 有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國每年生豬出欄量超過7億只。大量生鮮肉品進(jìn)入市場，不僅影響人們的日常生活質(zhì)量，還關(guān)系著公眾對一個(gè)企業(yè)乃至整個(gè)行業(yè)的信任。因此，把好生鮮肉品質(zhì)檢測和安全評定關(guān)，無論是對于消費(fèi)者還是企業(yè)而言，都有重要的意義。
肉色與肉質(zhì)的關(guān)系
通常，影響肉類品質(zhì)的因素比較復(fù)雜多樣，涉及動物遺傳學(xué)、生豬屠宰前和屠宰后的狀況、肌肉的基本生物化學(xué)特性，以及與生鮮肉的加工、包裝、配送、存儲、陳列和消費(fèi)者烹飪前的最后準(zhǔn)備等多種因素有關(guān)。而這些因素在全球范圍內(nèi)又有變化，但不同國家間影響基本肉類色澤的基本因素還是存在著內(nèi)在的共性。
生鮮肉的嫩度、色澤、大理石花紋、風(fēng)味和多汁性等是常用的生鮮肉品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)。生豬肉肉色是直接反映豬肉品質(zhì)的一項(xiàng)重要感官指標(biāo)，是鮮肉貨架期的一個(gè)重要影響因素，直接作用于有關(guān)肉的各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。肉的變質(zhì)程度與顏色的變化呈現(xiàn)密切的關(guān)系，變質(zhì)腐敗的肉或發(fā)生某些遺傳病變的生肉其顏色會變暗甚至呈現(xiàn)褐色。鮮肉肉色鮮紅，質(zhì)地鮮嫩，大理石紋狀清晰，脂肪白色而富有光澤，則代表肉質(zhì)味道鮮美。消費(fèi)者在購買生鮮肉時(shí)，一般都會從生肉的外觀顏色上進(jìn)行判斷，因此生鮮肉顏色變化也會導(dǎo)致肉類生產(chǎn)行業(yè)蒙受很大的損失。
用色差儀為肉質(zhì)把關(guān)的優(yōu)勢
傳統(tǒng)上，人們采用感官檢驗(yàn)、理化檢驗(yàn)和微生物檢驗(yàn)等方式測量生鮮肉的顏色，但是存在檢測效率低，耗時(shí)長，產(chǎn)品破壞大等缺點(diǎn)，采用色差儀檢測則具有成本低、操作簡便、不會受到人的生理和心理因素影響，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)客觀穩(wěn)定的優(yōu)勢，因而在肉類色差在測量中非常普遍�？履峥滥苓_(dá)系列色差儀在我國肉類檢驗(yàn)中運(yùn)用廣泛，在國外相關(guān)實(shí)驗(yàn)室中的使用比例甚至達(dá)到了60%左右。
色差儀的設(shè)計(jì)靈感來自于人眼對于色彩的感知，這種儀器由照明系統(tǒng)、探測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)三部分組成，照明、探測部分分為0/45、45/0、 d/0、d/8等測量-觀察方式。在肉色測定中，使用色差儀可測得連續(xù)的不受外界光線影響的色差值。
通常，色差儀所指光源即是按照CIE規(guī)定模擬各種環(huán)境光線下的人工光源，相對光譜功率分布近似于CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對光譜功率分布。色差儀是否選擇合適的光源，對于檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。色差儀內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)光源通常有A光源，C光源和D65光源，在生肉色檢測的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中，色度計(jì)算優(yōu)先采用D65光源與A光源。D65光源是標(biāo)準(zhǔn)光源中最常用的人工日光，其色溫為6500K。這種模擬人工日光，接近于陽臺光下的照明效果，保證在室內(nèi)、陰雨天觀測物品的顏色效果時(shí)，有一個(gè)近似于人眼在太陽光底下觀測的效果。是CIE 1967年建議使用的標(biāo)準(zhǔn)光源，應(yīng)用較為普遍，約32.3%的研究采用此光源，特別是在豬肉檢測實(shí)驗(yàn)中，以72%的采用率占據(jù)著優(yōu)勢。
廣東溫氏食品集團(tuán)股份有限公司是中國南方肉食制品行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，主要進(jìn)行豬、雞、牛的養(yǎng)殖和深加工，是國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的種豬育種公司，其豬肉主要供給國內(nèi)和香港的肉類市場。
作為一家專業(yè)種豬育種公司，活禽飼養(yǎng)這一環(huán)節(jié)在整個(gè)養(yǎng)殖和深加工的過程中是至關(guān)重要的。溫氏集團(tuán)的種豬育苗分公司通過對豬只養(yǎng)殖方法和遺傳雜交方面的研究，利用柯尼卡美能達(dá)的色彩色差儀檢測不同品種豬只在屠宰后的生肉顏色結(jié)果，整理了一套科學(xué)的養(yǎng)殖和配種方法，幫助農(nóng)戶對豬只進(jìn)行飼養(yǎng)。
在操作過程中，溫氏食品集團(tuán)的種豬育苗分公司采用了柯尼卡美能達(dá)的色彩色差計(jì)CR-410，用于測量屠宰后新鮮豬肉的顏色，按照美國國家豬肉生產(chǎn)者協(xié)會給出的“豬肉質(zhì)量與顏色評估程序”，用CR-410帶長目標(biāo)罩測量不同豬只屠宰后的樣品肉色。色彩色差計(jì)CR-410的目標(biāo)罩可以拆卸下來清洗，而且CR-410的探頭便于攜帶，能存儲1000條數(shù)據(jù)，方便用戶在操作中讀取數(shù)據(jù)。
據(jù)溫氏食品集團(tuán)種豬育苗分公司的劉工介紹， 他們會定期對不同豬只進(jìn)行屠宰并測量新鮮豬肉樣品的顏色。目前溫氏的豬只有溫系長（大）白、法系長（大）白、美系杜洛克、加系杜洛克、法系皮特蘭、皮杜公豬等不同品種，以及國外品種雜交的豬只。每次在豬只出欄時(shí)，需要屠宰近60頭不同種類的豬只，這就意味著需要測量60份豬肉樣品的顏色。通常，生豬屠宰在夜間進(jìn)行，檢驗(yàn)人員需要按照規(guī)定要求，從豬的指定位置（腰間、背部、腿、腹部等）取出樣品，這一檢測過程會一直延續(xù)到零晨3點(diǎn)鐘才結(jié)束。
肉樣切開后，斷面暴露在空氣中時(shí)間的長短是影響肉樣顏色的重要因素。當(dāng)肉樣暴露在空氣后，樣品的顏色即發(fā)生變化，主要原因在于肌肉中的肌紅蛋白是肉色變化的重要因素，肌紅蛋白由單一的多聚肽或蛋白輔以血色素組成，血色素中有一個(gè)六個(gè)配位鍵結(jié)合的鐵離子，連接著此配位鍵的分子的種類和鐵離子的氧化還原狀態(tài)決定了肉的顏色。因此，需要抓住最佳的觀測時(shí)間，獲得準(zhǔn)確的肉類樣品色差值。
數(shù)據(jù)分析和判斷
測量時(shí)，先把CR-410做好零位校正，然后設(shè)置儀器在D65光源條件下測量，再把探頭完全覆蓋住豬肉，但不能用力壓。測量L*(亮度) a* （紅度）b*（黃度），并記錄數(shù)據(jù)。
溫氏食品按標(biāo)準(zhǔn)測量，可接受的數(shù)據(jù)范圍大概集中在L*=45；a*=16；b*=3左右。零晨測過的豬肉樣品在放置于常溫下十二個(gè)小時(shí)后需要再取出測量（不能開空調(diào)），所以，次日中午，檢驗(yàn)員還會再到屠宰廠進(jìn)行重復(fù)測量。
經(jīng)過比較，發(fā)現(xiàn)所得數(shù)據(jù)的變化主要表現(xiàn)在L*值增加了，如，原來L*值為45，現(xiàn)在變?yōu)?3。溫氏食品可接受豬肉樣品L*值的范圍在49-55左右（色貌在淡紅到暗紅之間），如果發(fā)現(xiàn)L*值超過55，則判定其為肉色蒼白的PSE肉。PSE 豬肉（pale 、soft、 exudative ）又叫水煮肉(watery pork)，俗稱灰白肉，其顏色暗淡(灰白)。這種肉的pH值及持水力較低，肌肉組織松軟并伴有大量滲水癥狀，嫩度和風(fēng)味差，消費(fèi)者容易將此當(dāng)作注水肉或病害肉。主要由遺傳因素、屠宰、飼養(yǎng)及加工方面的原因造成，如，由各種應(yīng)激因素作用于機(jī)體引起缺氧，糖酵解增強(qiáng)，產(chǎn)生大量乳酸，pH值下降，使機(jī)纖維變性收縮，水分游離出細(xì)胞質(zhì)，肌肉質(zhì)變軟。
一般如果不是特別的豬種，L*值都要求在49-55的范圍內(nèi)，至于a*(紅度) b*（黃度）的值則是配合人眼目視去評估，觀察豬肉的色相，有一定的參考意義。溫氏食品在把控質(zhì)量時(shí)會嚴(yán)格測量L*值，避免PSE肉進(jìn)入市場。
影響檢測數(shù)據(jù)的其它因素
測量時(shí)，需要注意按照色差儀的使用說明的規(guī)定，將肉樣的測量溫度控制在40℃以下。以豬肉為例，在溫度為20℃、30℃、40℃時(shí)，抽提液的吸光率值相近，光譜的波形沒有明顯改變。當(dāng)溫度介于50℃～60℃時(shí)，肉樣肌紅蛋白受熱變性，吸收光譜的波形發(fā)生明顯改變，吸光值顯著下降，因此生鮮肉在生產(chǎn)線上熱水沖洗的溫度及時(shí)間必須嚴(yán)格控制，否則會令肉色發(fā)生改變。
另外，還需注意，每一塊肉的切割紋路不同，切割面需平整才能方便測量；每一塊肉內(nèi)的白色筋膜分布不同（俗稱大理石紋，大理石紋越豐富，豬肉的脂肪含量越高，肉味越濃），大理石紋豐富的肉品測得的L*值較低，因?yàn)榘l(fā)生的漫反射較多。同時(shí)，測量應(yīng)在豬只的“應(yīng)激”期內(nèi)，也即豬只被電暈至屠宰期間的肉質(zhì)反應(yīng)，應(yīng)激好的豬只血液里能維持高含氧量，肉色呈鮮紅，L*值（亮度）一般能達(dá)到45，肉質(zhì)呈緊崩無松弛狀態(tài)。測得不同的肉品數(shù)據(jù)應(yīng)該通過人工記錄。
為了保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測量過程中還需注意規(guī)范操作，正確使用儀器，并且對儀器進(jìn)行正確的保養(yǎng)，因?yàn)橐?guī)范操作和儀器的精確度都會對色差的測量精度產(chǎn)生一定的影響。
如，在使用色差儀前進(jìn)行必要的預(yù)熱，待光源光譜穩(wěn)定后方可進(jìn)行測量。輸出電壓也需要保持穩(wěn)定，儀器校準(zhǔn)板應(yīng)保持清潔，存放得當(dāng)，避免長時(shí)間光照，因暗黃或裂紋而對儀器產(chǎn)生影響。再次，保證樣品測量面積不得少于儀器鏡頭的面積，測量時(shí)鏡頭位于肌肉新切橫斷面，鏡頭緊壓肉面，保證不漏光，同時(shí)對一個(gè)樣品進(jìn)行多次測量，防止產(chǎn)生誤差。