近红外检测仪检测在猪肉水分含量的应用

董东晓，孟春萍，刘 钊

（河南省郑州市畜牧局 动物卫生监督所，河南 郑州 450006）

近几年关于猪肉食品安全的传闻屡见不鲜，很多问题猪肉引起了不小的社会风波，点燃了负能量的社会舆论。水分对肉品的质量显得尤为重要，猪肉中水分太多可能引起猪肉变质，水分太少则影响肉的组织状态，引起脂肪反应。近红外检测仪的设计原理旨在快速、高效检测猪肉水分能出猪肉的品质。不过近红外检测仪的造价昂贵，投入市场需要不少资金，且近红外检测仪需要专业技术人员的操作，因此该方式目前多存在于实验室快速检测。为了充分探究近红外检测仪在检测猪肉水分含量中的作用，本文采取实验法，选择同一天30份不同厂家运输至郑州市市场的普通猪肉为样本，利用近红外检测仪对其水分进行测定，获取真实数据，希以期为相关工作人员提供理论借鉴。

1 实验内容

1.1 实验材料 首先实验的仪器和设备包括便携式近红外检测仪、分析天平、干燥箱、游标卡尺、称量瓶、烘箱等。其次，实验的材料为30份新鲜生猪肉。

1.2 实验方法 将购买回来的新鲜生猪肉放置于25℃条件中，然后将生猪肉横切取样，每隔2h取一次样品，共取10次，样本肉片的厚度大约在2mm最佳，把切好的肉片固定在样品夹上，将肉片平整放置，等待上机检测。将制作好的样品放置于近红外检测仪上进行检测，检测仪的波长可调节到810、850、890、930nm上，然后分别测量样品在不同波长下的数据。把肉样放入称量瓶（称量瓶的质量一致）中，记录样品的编号重量，把这些制好的称量瓶放入电热恒温鼓风干燥箱中（103±2）℃烘干2h，取出后置于干燥器冷却至室温，精确称重后再放入干燥箱中烘干1h。连续称量猪肉质量的变化不超过0.1%，小数点精确到0.001，通过计算前后质量的差计算样本生猪肉的水分含量（%）。

水分含量=（干燥前称量瓶加样品质量-干燥后称量瓶加样品质量）/干燥前样品质量

1.3 实验结果 在上述实验过程中每隔2h次样本，并将每个样本放置于近红外检测仪中，通过测定30个样本的含水量，表1发现，鲜猪肉在25℃下放置2d检测仪的数据显示电压值整体上升，即随着时间的推移，猪肉中水分的含量越来越少，同时在4个波频的扫射下相关性检验外测定的电压值与猪肉水分按量测定值之间呈现二次平方关系数学模型，通过回归分析发现30份生猪肉的水分测定在不同程度均精准，生猪肉的水分含量在75%左右。

2 实验讨论

具体的实验过程对样品的制备要求很严格，比如样本的形状要保持一致，但是实际样品的切割必须由人力完成，总是有可能出现误差，并且肉质本身的组织纤维分布不均，要实现样品的完全一致很难做到，这一点也有肯能带来误差。

本实验属于小实验，仅有30份样本，所需的近红外检测仪仅有四个波长，在论述上可能不够充分。总的来说通过实验发现，市场上随机购买的猪肉水分在四个波段的检测下呈现二次平方关系数学模型，尤其是在930nm的波长中，两者的相关性达到最优，这说明本次样本猪肉在930nm波段下的吸收较好，也没有其他的杂质，可以说是尽最大限度降低误差，保证电压值的稳定性。整个检测过程仅需要1～2min确且快速非常适合投放市场使用。猪肉在一定温度下，随着时间的推移水分含量必然越来越少，使用近红外检测仪能通过测量水分值和电压值计算两者的数学模型，这样更加佐证近红外检测仪的效率和功能价值。不过近红外检测投放市场需要提高模型的精准度，完善软件和硬件设备，扩大近红外检测仪的光谱范围，通过研发和实践形成集样品制备、光谱采集的自动化便携式近红外检测仪设备，这样才能在实际工作中推广。

3 结语

总之，我们不难发现近红外检测仪在猪肉水分检测方面作为一种新兴科技力量有发展的潜能，面对我国猪肉市场的良莠不齐，提高检测效率、增强检测质量也是提高动物产品质量的基本手段。近红外检测仪虽然还没有正式应用，但是笔者相信经过技术的不断研发，未来近红外检测仪会有更科学的进步空间。

表1 猪肉中水分与放置时间的关系 %