色差儀在生鮮肉品質檢驗中的應用

文章來源于 《食品加工及包裝》2014.3月刊 

生活水平的不斷提高，以及對生活品質的關注，促使現代人們更加注重食品安全。肉類產品作為日常膳食結構中的重要組成部分，市場需求每年都迅速增加。 有統計數據顯示，中國每年生豬出欄量超過7億只。大量生鮮肉品進入市場，不僅影響人們的日常生活質量，還關系著公眾對一個企業乃至整個行業的信任。因此，把好生鮮肉品質檢測和安全評定關，無論是對于消費者還是企業而言，都有重要的意義。
肉色與肉質的關系
通常，影響肉類品質的因素比較復雜多樣，涉及動物遺傳學、生豬屠宰前和屠宰后的狀況、肌肉的基本生物化學特性，以及與生鮮肉的加工、包裝、配送、存儲、陳列和消費者烹飪前的最后準備等多種因素有關。而這些因素在全球范圍內又有變化，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在的共性。
生鮮肉的嫩度、色澤、大理石花紋、風味和多汁性等是常用的生鮮肉品質評價指標。生豬肉肉色是直接反映豬肉品質的一項重要感官指標，是鮮肉貨架期的一個重要影響因素，直接作用于有關肉的各種經濟指標。肉的變質程度與顏色的變化呈現密切的關系，變質腐敗的肉或發生某些遺傳病變的生肉其顏色會變暗甚至呈現褐色。鮮肉肉色鮮紅，質地鮮嫩，大理石紋狀清晰，脂肪白色而富有光澤，則代表肉質味道鮮美。消費者在購買生鮮肉時，一般都會從生肉的外觀顏色上進行判斷，因此生鮮肉顏色變化也會導致肉類生產行業蒙受很大的損失。
用色差儀為肉質把關的優勢
傳統上，人們采用感官檢驗、理化檢驗和微生物檢驗等方式測量生鮮肉的顏色，但是存在檢測效率低，耗時長，產品破壞大等缺點，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，評價標準客觀穩定的優勢，因而在肉類色差在測量中非常普遍?？履峥滥苓_系列色差儀在我國肉類檢驗中運用廣泛，在國外相關實驗室中的使用比例甚至達到了60%左右。
色差儀的設計靈感來自于人眼對于色彩的感知，這種儀器由照明系統、探測系統和數據系統三部分組成，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規定模擬各種環境光線下的人工光源，相對光譜功率分布近似于CIE標準照明體的相對光譜功率分布。色差儀是否選擇合適的光源，對于檢測結果的準確性至關重要。色差儀內部標準光源通常有A光源，C光源和D65光源，在生肉色檢測的標準規定中，色度計算優先采用D65光源與A光源。D65光源是標準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、陰雨天觀測物品的顏色效果時，有一個近似于人眼在太陽光底下觀測的效果。是CIE 1967年建議使用的標準光源，應用較為普遍，約32.3%的研究采用此光源，特別是在豬肉檢測實驗中，以72%的采用率占據著優勢。
色差儀在豬肉檢驗中的應用
廣東溫氏食品集團股份有限公司是中國南方肉食制品行業的領導企業，主要進行豬、雞、牛的養殖和深加工，是國內領先、國際一流的種豬育種公司，其豬肉主要供給國內和香港的肉類市場。
作為一家專業種豬育種公司，活禽飼養這一環節在整個養殖和深加工的過程中是至關重要的。溫氏集團的種豬育苗分公司通過對豬只養殖方法和遺傳雜交方面的研究，利用柯尼卡美能達的色彩色差儀檢測不同品種豬只在屠宰后的生肉顏色結果，整理了一套科學的養殖和配種方法，幫助農戶對豬只進行飼養。

在操作過程中，溫氏食品集團的種豬育苗分公司采用了柯尼卡美能達的色彩色差計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者協會給出的"豬肉質量與顏色評估程序"，用CR-410帶長目標罩測量不同豬只屠宰后的樣品肉色。色彩色差計CR-410的目標罩可以拆卸下來清洗，而且CR-410的探頭便于攜帶，能存儲1000條數據，方便用戶在操作中讀取數據。
據溫氏食品集團種豬育苗分公司的劉工介紹， 他們會定期對不同豬只進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，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，生豬屠宰在夜間進行，檢驗人員需要按照規定要求，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到零晨3點鐘才結束。
數據分析和判斷
測量時，先把CR-410做好零位校正，然后設置儀器在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），并記錄數據。
溫氏食品按標準測量，可接受的數據范圍大概集中在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小時后需要再取出測量（不能開空調），所以，次日中午，檢驗員還會再到屠宰廠進行重復測量。
經過比較，發現所得數據的變化主要表現在L*值增加了，如，原來L*值為45，現在變為53。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），如果發現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，嫩度和風味差，消費者容易將此當作注水肉或病害肉。主要由遺傳因素、屠宰、飼養及加工方面的原因造成，如，由各種應激因素作用于機體引起缺氧，糖酵解增強，產生大量乳酸，pH值下降，使機纖維變性收縮，水分游離出細胞質，肌肉質變軟。
一般如果不是特別的豬種，L*值都要求在49-55的范圍內，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。溫氏食品在把控質量時會嚴格測量L*值，避免PSE肉進入市場。
影響檢測數據的其它因素

圖1. 屠宰不同種類豬只的肉品顏色

測量時，需要注意按照色差儀的使用說明的規定，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，抽提液的吸光率值相近，光譜的波形沒有明顯改變。當溫度介于50℃～60℃時，肉樣肌紅蛋白受熱變性，吸收光譜的波形發生明顯改變，吸光值顯著下降，因此生鮮肉在生產線上熱水沖洗的溫度及時間必須嚴格控制，否則會令肉色發生改變。
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，因為發生的漫反射較多。同時，測量應在豬只的"應激"期內，也即豬只被電暈至屠宰期間的肉質反應，應激好的豬只血液里能維持高含氧量，肉色呈鮮紅，L*值（亮度）一般能達到45，肉質呈緊崩無松弛狀態。測得不同的肉品數據應該通過人工記錄。

圖2. 用CR-410探頭測量肉品的L* a* b*值

為了保證測量數據的準確性，測量過程中還需注意規范操作，正確使用儀器，并且對儀器進行正確的保養，因為規范操作和儀器的精確度都會對色差的測量精度產生一定的影響。
如，在使用色差儀前進行必要的預熱，待光源光譜穩定后方可進行測量。輸出電壓也需要保持穩定，儀器校準板應保持清潔，存放得當，避免長時間光照，因暗黃或裂紋而對儀器產生影響。再次，保證樣品測量面積不得少于儀器鏡頭的面積，測量時鏡頭位于肌肉新切橫斷面，鏡頭緊壓肉面，保證不漏光，同時對一個樣品進行多次測量，防止產生誤差。

顏色---肉質---肉汁
?RFN
?淡紅色, 肉質結實, 無過多水分滲出，稱為"理想的豬肉"
特點：理想的顏色，肉質結實，能保持肉汁不外滲 

?PSE
?暗紅色, 肉質柔軟, 有肉汁滲透
特點：不是理想的肉色，肉品嚴重收縮，表面有肉汁滲透 

?DFD
?深紫色，肉質非常堅實，表面比較干
特點：表面有粘性，水分保持能力強