袁乙平，李 靖

（1.成都工業(yè)學(xué)院宜賓校區(qū)綜合事務(wù)部，四川 成都 611730；2.四川科倫博泰生物醫(yī)藥股份有限公司，四川 成都 611138）

肉類作為人類膳食體系中最為重要的食物之一，在日常消費(fèi)中占據(jù)著很大的比例。隨著居民消費(fèi)水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改善，我國人均肉類消費(fèi)量呈日益增長的趨勢，從2000年的20.22 kg增長到2016年的59 kg，2018年增長至61.90 kg，2019—2020年因豬肉價格、新冠疫情爆發(fā)等因素雖有所下降，但人均年消費(fèi)量仍保持較高水平。2018年中國豬、牛、羊、禽肉產(chǎn)量占全球的25.22%，表觀消費(fèi)量占全球的26.70%。同時冷鮮肉、低溫肉制品等的消費(fèi)比例逐漸增加。近年來，我國肉制品深加工企業(yè)規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，區(qū)域集中度顯著提高。我國在肉制品深加工領(lǐng)域突破了傳統(tǒng)肉制品工業(yè)化的技術(shù)難點(diǎn)，在冷凍肉加工、冷鮮肉加工、低溫肉制品加工以及高溫肉制品加工領(lǐng)域取得了顯著的成效。但是由于企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量、加工設(shè)備、加工條件等限制因素，原料肉一般要進(jìn)行冷藏或冷凍保存，最后進(jìn)入生產(chǎn)線。冷凍方式及凍藏時間會引起原料肉中水分含量、狀態(tài)、分布發(fā)生變化；隨著凍藏時間的延長，肉中的冰晶體體積不斷增大，對肉的品質(zhì)造成極大損害，同時在貯存過程中冷凍-解凍及由于溫度波動引起的反復(fù)凍融也會造成肉的品質(zhì)下降。因此利用快速、準(zhǔn)確、綠色的儀器分析手段來實(shí)時監(jiān)測和分析肉品中水分含量、狀態(tài)的變化，對肉的加工和貯藏品質(zhì)判斷極為重要。

水分作為肉品中含量最多的組分，幾乎存在于所有的食品中，部分食品含量可高達(dá)80%以上，水分的狀態(tài)和含量變化會導(dǎo)致食品體系的品質(zhì)發(fā)生一系列變化，包括感官、質(zhì)構(gòu)、貯藏穩(wěn)定性和加工性能等，因此對肉品中水分的探究顯得尤為重要。目前，隨著科技的不斷進(jìn)步，利用高精尖的先進(jìn)儀器對鮮肉、肉制品加工及貯藏過程中的水分進(jìn)行檢測和分析，能夠?yàn)槿獾募庸ず推房靥峁﹨⒖家罁?jù)。傳統(tǒng)水分檢測方法的技術(shù)改進(jìn)和近幾年的新檢測技術(shù)被大量研究學(xué)者報(bào)道，但鮮有學(xué)者對肉品中水分的檢測方法和技術(shù)手段進(jìn)行集中分析報(bào)道。本文主要綜述肉品中水分的含量、水分在肌纖維中的分布狀況、凍結(jié)過程中水分的變化情況，同時分析不同的水分分析方法，包括常規(guī)分析法、波譜分析法、熱物性分析法的研究進(jìn)展及應(yīng)用范圍，為推進(jìn)肉品中水分快速、高效測定提供參考依據(jù)。

1 鮮肉中水分的含量及存在形式

1.1 水分含量

在肉品中，蛋白質(zhì)含量為16%～22%，碳水化合物含量為1%～2%，脂肪含量為1%～13%，其余的可溶性物質(zhì)含量為1%，而水分含量為65%～80%，因此水分在肉品中占絕大部分，其含量影響肉品的加工性能和感官特性，常見的肉品水分含量見表1。如果把肉中的成分比喻成復(fù)雜的膠體分散體系，水作為溶劑，其他各種成分，如離子等以不同形式分散在溶劑中。肌肉中的大部分水分存在于肌原纖維、肌球蛋白粗纖絲、肌動蛋白/原肌球蛋白細(xì)纖絲之間的間隙中，粗纖絲和細(xì)纖絲之間的間隙為32～57 nm，同時受pH值、離子強(qiáng)度、肌節(jié)長度、滲透壓及肌肉是否處于僵直狀態(tài)的影響。粗纖絲和細(xì)纖絲之間的間隙可發(fā)生3 倍體積的變化，因此，肌原纖維間隙中的水分含量變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與蛋白質(zhì)相結(jié)合的水分含量的變化。

表1 常見肉品水分含量[6-7]Table 1 Water contents of common meat products[6-7]

以畜禽肌肉為代表，其中的水分含量對肉的多汁性、嫩度、質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)等都有很大影響。同時在從活體肌肉到肉的成熟再到肉品的加工制作過程中，肌纖維間的水分含量、分布、移動性受到宰前因素（動物品種、宰前應(yīng)激水平）及宰后因素（宰殺方式、冷凍方式、成熟時間及貯藏溫度）的影響會出現(xiàn)不同程度的變化，而這些變化勢必對肉的品質(zhì)產(chǎn)生一定程度影響。

1.2 水分的存在形式

研究表明，肉品中的水分以多種形式存在。按水分子與非水物質(zhì)相互作用的性質(zhì)和緊密程度，可將肉品中的水分為：結(jié)合水和體相水兩大類。核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）研究表明，肉中的水分主要以自由水、不易流動水和結(jié)合水3 種形式存在：被組織所截留的自由水，具有一定的流動性，保持著水本身的物理特性，可作為膠體和鹽的分散劑、溶劑，占總水分的15%；存在于肌肉中的肌纖絲、肌原纖維及肌膜之間的不易流動水，能作為鹽及其他非水物質(zhì)的溶劑，并在0 ℃或以下時結(jié)冰，約占總水分的80%；肉品中的依靠化學(xué)力或物理化學(xué)力與非水物質(zhì)締合的結(jié)合水，這部分水低溫（-40 ℃或更低）下不易凍結(jié)，一般不受肌肉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和電荷變化的影響，約占總水分的5%。按照肉品中水分的凍結(jié)溫度，可分為“凍結(jié)水”和“非凍結(jié)水”。

2 冷凍肉中水分變化的特點(diǎn)及對肉品質(zhì)的影響

2.1 水分在凍結(jié)過程中的變化

冷凍貯藏作為一種高效、安全的低溫貯藏手段，在肉類工業(yè)中廣泛應(yīng)用。但隨著凍藏期的延長，肉會發(fā)生如“干耗”“凍結(jié)燒”“重結(jié)晶”等品質(zhì)劣變，引起這些變化的主要原因是肉中水分、蛋白質(zhì)、脂肪等成分的改變。目前關(guān)于冷凍肉品質(zhì)方面的研究大多關(guān)注的是凍結(jié)過程參數(shù)，凍藏后的肉中水分分布、冰晶體形態(tài)、肌原纖維結(jié)構(gòu)隨凍藏時間延長而發(fā)生的變化鮮有研究。

在肉的凍結(jié)過程中，存在于肌原纖維內(nèi)的自由水會首先凍結(jié)，而后不易流動水不斷析出、凍結(jié)。結(jié)合水一般在低于-40 ℃才會凍結(jié)。肉中冰晶體的分布及結(jié)合位點(diǎn)對肉的品質(zhì)有很大影響。在冷凍過程（部分冷凍/初始表面凍結(jié)）中，冰晶的形成從表面到肉品的中心，并形成不同大小的冰晶層。在肉的常規(guī)凍結(jié)中，由于凍結(jié)速率較慢，細(xì)胞外滲透壓低于細(xì)胞內(nèi)滲透壓，因此冰晶首先形成于胞外。肉在冷凍過程中隨著冰晶體的不斷形成，肌漿中的離子濃度增加，細(xì)胞內(nèi)的水分不斷外滲，并在已形成的冰晶體上凍結(jié)，肌肉中電導(dǎo)率發(fā)生改變，冰晶體不斷增大，致使肌肉中肌原纖維的扭曲和破壞。而當(dāng)肉在快速冷凍時，細(xì)胞內(nèi)水分來不及外滲，就會在胞內(nèi)形成冰晶體，從而造成細(xì)胞膜的機(jī)械損傷。黃鴻兵研究冷凍工藝及凍藏過程對豬肉品質(zhì)的影響，并通過研究肌肉中冰晶的形態(tài)來解釋宏觀的品質(zhì)變化，結(jié)果表明，冷凍會導(dǎo)致肌纖維直徑變大，纖維結(jié)構(gòu)被破壞。向迎春等總結(jié)闡述冷凍過程中冰晶的形成對水產(chǎn)品蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、水分、色澤與質(zhì)構(gòu)等一系列營養(yǎng)指標(biāo)的影響。

2.2 冷凍對肉品質(zhì)的影響

肉在冷凍時，由于冰晶體不斷生成，破壞了結(jié)合水和蛋白質(zhì)分子的締合狀態(tài)水合層，促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子內(nèi)部某些化學(xué)鍵被破壞，進(jìn)而產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變標(biāo)志著蛋白質(zhì)變性的發(fā)生，而鹽濃度的增加也促進(jìn)了肌肉中蛋白質(zhì)的變性，在蛋白質(zhì)的一系列變化中，最主要的是肌原纖維蛋白的變化導(dǎo)致肉的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、加工特性下降。在冷凍過程中，由于溫度的波動會導(dǎo)致重結(jié)晶的形成，在重結(jié)晶過程中，冰晶可以通過水分的重新分布來增加體積和減少數(shù)量。此外，肉貯藏期間，體積較小的冰晶相對于體積較大的冰晶在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，容易發(fā)生數(shù)量、體積和形狀上的變化，這些變化也會引起重結(jié)晶的發(fā)生。孫圳借助低場核磁共振（low field NMR，LF-NMR）技術(shù)和氫質(zhì)子磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術(shù)，研究冷凍貯藏過程中肉樣肌原纖維蛋白變性情況，根據(jù)貯藏過程中蛋白質(zhì)水合特性及牛肉微觀結(jié)構(gòu)的變化結(jié)合肉樣中水分狀態(tài)轉(zhuǎn)變分析，闡述牛肉亞凍結(jié)貯藏過程中水分遷移機(jī)制。王芳芳等分析冷凍-解凍及反復(fù)凍融對生鮮肉品質(zhì)的影響，探討冷凍-解凍及反復(fù)凍融對肉色、嫩度、保水性、脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)變性及氧化的影響機(jī)制。

3 肉品中水分檢測方法

肉品的水分分析方法中，主要有直接干燥法、蒸餾法、化學(xué)反應(yīng)定量法、NMR、近紅外（near infrared，NIR）分析、超聲波分析等方法，可分為三大類：常規(guī)分析、熱及物性分析和波譜分析。常規(guī)分析方法主要包括直接干燥、蒸餾及利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行定量分析；熱及物性分析法主要包括差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）分析、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）；波譜分析法主要包括NIR、NMR、超聲波等。

3.1 常規(guī)分析法

3.1.1 蒸餾法

蒸餾提取作為一種分離共沸化合物和相對不易揮發(fā)混合物的適宜方法，在化學(xué)和制藥工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。通過向A和B（A的沸點(diǎn)低于B）的共沸混合物中加入夾帶劑E，利用E改變混合物中原始組分的相對揮發(fā)度，從而達(dá)到對特定組分的分離。利用某些有機(jī)化合物能與水形成共沸混合物的特性，在待干燥樣品中加入某一有機(jī)物形成共沸物，因共沸混合物的沸點(diǎn)通常低于樣品中的有機(jī)物沸點(diǎn)，通過Dean-Stark裝置與冷凝回流和收集裝置聯(lián)用，即可進(jìn)行物料的干燥及水分定量測定。

隨著綠色化學(xué)的不斷發(fā)展，石油溶劑作為傳統(tǒng)的共沸物，逐漸被對環(huán)境無害、低毒甚至無毒的溶劑替代，如檸檬烯等。Bertouche等利用-蒎烯代替甲苯進(jìn)行食品中水分的含量測定，其形成的共沸物沸點(diǎn)（97～98 ℃）高于甲苯形成的共沸物沸點(diǎn)（84 ℃），可將蒸餾時間有效縮短70%左右，且結(jié)果與傳統(tǒng)方法比較差異不顯著。同時，還可利用微波輔助來降低傳統(tǒng)方法（如Dean-Stark蒸餾）的高能耗和長時耗。Veillet等用微波輔助法，將蒸餾時間從120 min縮短到10 min。同時研究者們也在尋求更加優(yōu)化的算法來降低蒸餾過程中的能耗，如仿真模擬、過程優(yōu)化、熱集成過程分析等，有研究表明，能耗降低甚至能夠高達(dá)30%。

蒸餾法作為一種宏觀的水分定量方法，其缺點(diǎn)是無法對含量很少的樣品及高精度要求的樣品進(jìn)行分析，且耗時較長（視樣品大小和所用儀器而定）。共沸蒸餾時，最好對樣品進(jìn)行定量以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時避免回收水分過多，超過計(jì)量管的量程帶來誤差。

3.1.2 化學(xué)定量反應(yīng)法

化學(xué)定量反應(yīng)法是利用水分與CaH反應(yīng)生成H或者與CaC反應(yīng)生成CH。反應(yīng)式如式（1）～（2）所示。

根據(jù)產(chǎn)生氣體的量來確定樣品中水分含量，但是氣體的體積受溫度和壓力的影響而產(chǎn)生變化，需要對此加以考慮。

Karl Fischer滴定法也是一類常用的化學(xué)滴定分析方法，主要是針對樣品中的微量水分進(jìn)行滴定分析，具有較高的準(zhǔn)確度。其原理是在咪唑和甲醇（或乙醇）存在的條件下，碘、SO與水反應(yīng)，利用2 支鉑電極插入溶液中，當(dāng)溶液中的水分被消耗完后，過量的碘與碘離子在電極附近發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流，即為滴定終點(diǎn)，通過消耗碘的量來確定水分含量。該方法還用于組成復(fù)雜樣品的水分分析，如肉制品等樣品。Adam等利用Karl Fischer滴定法測定肉餅的水分含量及吸濕等溫線，在對提取溶劑、提取時間、樣品大小進(jìn)行優(yōu)化之后，數(shù)據(jù)結(jié)果與傳統(tǒng)的干燥方式相比無差異，同時為肉餅的水分測定提供了參考。

3.1.3 干燥法

根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》，肉及肉制品使用直接干燥法，在101～105 ℃下干燥至恒質(zhì)量后根據(jù)質(zhì)量差進(jìn)行水分含量測定。但傳統(tǒng)的干燥方法無法將其中的緊密結(jié)合水進(jìn)行蒸發(fā)，同時在干燥過程中由于高溫和氧化等作用，導(dǎo)致?lián)]發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生和變化也會帶來樣品質(zhì)量的變化，給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來一定的誤差。

隨著分析方法的進(jìn)步，逐漸過渡到利用紅外或微波輔助加熱下的分析方式，縮短分析時間。在微波輔助加熱下進(jìn)行樣品中水分含量的分析，微波的能量消耗低，所需時間短，在肉品的干燥過程中，不易出現(xiàn)除水之外的揮發(fā)性物質(zhì)導(dǎo)致樣品質(zhì)量變化引起的結(jié)果誤差。Marques等分別利用常規(guī)干燥法、紅外干燥法、微波輔助干燥法對肉品進(jìn)行水分含量測定，比較幾種測定方法的誤差。結(jié)果表明：利用紅外和微波加熱時，紅外加熱方式使得物料表面形成了一個干/濕層，阻止了水分的蒸發(fā)；微波加熱縮短了分析時間（用時為原來的1/61），能量消耗僅為原來的1/30。

傳統(tǒng)的水分分析方法只能夠?qū)悠分锌偟乃趾窟M(jìn)行簡單測定。但是由于食品中的水分和大分子物質(zhì)結(jié)合緊密程度不同，會表現(xiàn)出不同的特性，因此在利用常規(guī)方法進(jìn)行水分含量測定時，只能讓其中95%左右的水分揮發(fā)，剩余的緊密結(jié)合水無法蒸發(fā)，同時物料中揮發(fā)性物質(zhì)的變化也會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)一定的差異，因此常規(guī)的檢測方法只能簡單對食品中的總水分含量進(jìn)行檢測。隨著食品分析技術(shù)的不斷發(fā)展，綠色、快速、無損且能準(zhǔn)確定量的分析技術(shù)將會成為發(fā)展方向，并逐步普及，如利用超聲波、NIR、NMR等方法進(jìn)行快速、無損定量檢測。

3.2 熱及物性分析法

3.2.1 DSC

食品在加熱過程中，成分都會發(fā)生一定程度的變化，包括相變化、構(gòu)相變化、成分變化（如變性）。DSC法是利用熱力學(xué)方法，借助于溫度程序，測定熱過程引起的樣品熱物性指標(biāo)的變化（如焓變、熵變），來表征樣品的變性、熔融等過程。

在肉品冷凍過程中，部分水分凍結(jié)，結(jié)合水一般不凍結(jié)，其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、相平衡、水分含量及水分活度都會發(fā)生改變。利用DSC研究肉品的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變、相平衡、水分含量及水分活度。Lu Zhaohui等利用NMR計(jì)算的非凍結(jié)水含量和DSC計(jì)算結(jié)果顯著相關(guān)（=0.72，＜0.05），為食品的冷凍加工和貯藏提供了科學(xué)的指導(dǎo)。Ko?czak等利用DSC測定宰后不同成熟時間及不同熱處理方式下牛肉非凍結(jié)水、自由水、不可移動水含量。結(jié)果表明：牛肉半腱肌和腰大肌中的非凍結(jié)水含量為7%～8%，不同熱處理方式下肉中的自由水含量有一定差異：煮制最高，烤制次之，炸制最低。同時，經(jīng)過12 h的成熟后，肉品中的非凍結(jié)水含量降低。Tolstorebrov等利用DSC研究北大西洋主要商業(yè)魚類肌肉中非凍結(jié)水含量，通過對DSC熔融曲線進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中的非凍結(jié)水含量為5.1%～8.6%，其低溫玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-86.0～-68.0 ℃、高溫玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-14～12 ℃，為后續(xù)預(yù)測魚類在不同溫度下的冷凍處理程序及不同溫度下貯藏的貨架期提供了參考。

3.2.2 SEM

作為一種微觀分析方法，SEM在食品分析中的應(yīng)用變得越來越重要，利用SEM能夠分析不同加工方式，如冷凍、粉碎對食品結(jié)構(gòu)的破壞程度，進(jìn)行加工方式優(yōu)選。在肉品的加工、貯藏、運(yùn)輸過程中，不同的冷凍方式、冷凍速率、反復(fù)的凍結(jié)-解凍都會對肉品質(zhì)產(chǎn)生一定程度的影響，引起肌肉的收縮及解凍損失的加劇，冰晶體的大小極大影響肉品貯藏過程中的品質(zhì)。通過觀察肌纖維之間的間隙及肌纖維被冰晶體損傷的程度可評估不同處理方式對肉品品質(zhì)的損傷大小。同時，對SEM獲得的圖像進(jìn)行有效信息提取更為關(guān)鍵，通過合理且科學(xué)的SEM圖像處理方式，能夠獲得更多的信息。因此，作為研究肉品中水分在冷處理過程中對體系影響的方法之一，通過SEM能夠準(zhǔn)確、直觀地觀察冰晶的形狀和粒度分布以及對肉品肌原纖維的破壞情況，成為一種高效、可取的輔助手段。

3.3 波譜分析法

作為近年來快速發(fā)展的分析技術(shù)，波譜分析法是指利用肉品的各種波譜性質(zhì)，如光譜、微波、核磁等對肉品品質(zhì)進(jìn)行分析的方法。由于肉品種類及處理?xiàng)l件的差異，往往會呈現(xiàn)出性質(zhì)上的差異，通過對肉品的反射或吸收波譜分析，即可獲得肉品的品質(zhì)變化規(guī)律，從而為實(shí)現(xiàn)波譜分析提供了可能。

3.3.1 聲波分析

在過去的幾年中，超聲輔助加工技術(shù)在食品加工和貯藏過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，其具有無損、快速、非侵入式、易操作、能耗低、易實(shí)現(xiàn)在線檢測等優(yōu)點(diǎn)，在食品熱加工過程中能增加熱傳導(dǎo)速率，在食品保藏過程中，可用于食品質(zhì)構(gòu)及成分分析。

聲波技術(shù)由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在食品研究中的應(yīng)用越來越廣泛，不同的食品組分，其超聲波的傳播速度及遲滯現(xiàn)象會呈現(xiàn)出一定范圍內(nèi)的差異，利用聲波的遲滯現(xiàn)象分析食品中的組分也成為一大研究熱點(diǎn)。許多學(xué)者利用聲音采集系統(tǒng)采集聲音信號，并對聲音信號進(jìn)行去噪處理，提取聲波信號強(qiáng)度、功率譜能量、譜峰值等特征參數(shù)，研究各特征參數(shù)與水分含量之間的關(guān)系，通過線性回歸技術(shù)、誤差反向傳播算法建立水分含量聲學(xué)預(yù)測模型，研究表明，這些特征參數(shù)能夠?qū)κ称分兴趾窟M(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。因此，利用聲波技術(shù)對肉品貯藏及加工過程中水分的動態(tài)變化進(jìn)行檢測是一個新的研究熱點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)際中具有指導(dǎo)性意義。研究處于封閉環(huán)境內(nèi)貯藏肉類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，如水分散失情況、食品結(jié)構(gòu)變化等，借助超聲波無損檢測技術(shù)能夠觀察到密閉空間中肉類品質(zhì)的變化過程，預(yù)測其水分含量的變化，對肉類品質(zhì)進(jìn)行預(yù)估。

3.3.2 NIR分析

近紅外光是指處于可見光和中紅外光之間的一種光，其波長為780～2 500 nm，主要由物質(zhì)吸收光能使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷產(chǎn)生，其譜峰記錄了有機(jī)物分子中C-H、N-H、O-H和S-H等含氫基團(tuán)的各級倍頻和合頻吸收信息。由于動植物食品的成分大多由此類基團(tuán)構(gòu)成，吸收波譜包含分子的結(jié)構(gòu)、組成等信息，因此可定量分析樣品的密度、粒度、硬度、黏度等物理性質(zhì)及蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、水分等化學(xué)成分。紅外光譜建模進(jìn)行食品品質(zhì)預(yù)測的一般方法為：通過利用NIR對樣品進(jìn)行掃描，對原始光譜圖像進(jìn)行處理并尋找特征吸收峰，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法將樣品的品質(zhì)指標(biāo)和紅外特征光譜進(jìn)行模型建立，通過考察相關(guān)系數(shù)，確定模型的優(yōu)劣。光譜模型預(yù)處理方法有多元散射校正、標(biāo)準(zhǔn)歸一化、倒數(shù)處理、平滑處理等方法，包括排除異常樣品、對圖譜信息的凈化、光譜噪聲消除等方面。建模方法有偏最小二乘、主成分分析、多元線性回歸、支持向量機(jī)等方法。

NIR作為一種主流的光學(xué)技術(shù)，已經(jīng)大量應(yīng)用于豬肉、羊肉、牛肉、魚肉、屠宰加工等肉品加工行業(yè)。王立石、劉魁武等利用NIR對冷鮮豬肉中脂肪、水分、蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定，借助多種數(shù)據(jù)處理方法，運(yùn)用模型通過NIR可準(zhǔn)確預(yù)測肉品中的成分含量。Andrés等利用NIR預(yù)測肉品的脂肪和水分含量，模型對指標(biāo)預(yù)測的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.841和0.674。陳杰等基于小波變換與多元散射校正的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法結(jié)合NIR技術(shù)，使用偏最小二乘法建立預(yù)測模型，對鮮羊肉的水分含量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。大量研究表明，NIR法可應(yīng)用于肉品中水分的快速定量檢測。

由于NIR具有分析速度快、樣品準(zhǔn)備簡單、從單個樣品可進(jìn)行多種組分的分析、不消耗樣品、沒有化學(xué)污染等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用正逐漸增多?，F(xiàn)今大型的食品加工企業(yè)大多將NIR技術(shù)結(jié)合到生產(chǎn)線中，利用NIR無損、快速的特性，進(jìn)行原料的自動分級和篩選。從20世紀(jì)80年代起，NIR技術(shù)在物質(zhì)成分定性、定量檢測領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，并在儀器開發(fā)、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域發(fā)展迅速。正是由于這一技術(shù)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，NIR-可見光技術(shù)在肉品檢測中的應(yīng)用也越來越多，未來快速、便攜式的NIR-可見光譜測量儀是現(xiàn)代食品檢測與分析中所急需的，也是發(fā)展的必然趨勢。

3.3.3 NMR分析

NMR技術(shù)是基于原子核在外磁場中受到磁化，產(chǎn)生不同頻率的振動，當(dāng)外加能量與原子核振動頻率相同時，原子核吸收能量發(fā)生能級躍遷，產(chǎn)生共振吸收信號，通過得到的原子波譜可對食品成分進(jìn)行研究。在LF-NMR技術(shù)中由于自旋-晶格弛豫時間（）和自旋-自旋弛豫時間（）與水分含量和流動性之間的良好對應(yīng)關(guān)系，可通過監(jiān)測和的變化來探究食品內(nèi)部被非水物質(zhì)固定的不同部位的水分子流動特性和結(jié)構(gòu)特性。研究表明，利用NMR能夠準(zhǔn)確測定肉品中水分的分布及遷移情況，為肉品加工過程中水分的動態(tài)變化監(jiān)測提供了一種較佳的手段。早在1986年，Lundberg等利用NMR檢測宰后牛肉的乳酸含量，達(dá)到對牛肉宰后成熟過程中新陳代謝情況的監(jiān)測；初步探究了畜禽從肌肉到肉的轉(zhuǎn)化過程，成熟、冷凍、蒸煮過程中水分的分布及遷移規(guī)律。NMR的弛豫參數(shù)能夠精確反映肉在凍結(jié)過程中水分的“態(tài)變”和遷移。

通過LF-NMR的橫向弛豫時間能夠準(zhǔn)確反映樣品中不同結(jié)合狀態(tài)的水分，同時結(jié)合各峰的峰面積得出各部分水的含量。陳琳莉等利用LF-NMR技術(shù)定量測定豬、牛、羊、雞、鴨5 種畜禽肉類中的結(jié)合水、不易流動水與自由水。汪春玲等基于LF-NMR技術(shù)分析新微凍氣調(diào)羅非魚片水分遷移與品質(zhì)變化之間的相關(guān)性。Qian Shuyi等研究低壓靜電場解凍對凍融牛肉肌原纖維蛋白理化性質(zhì)及品質(zhì)的影響，采用LF-NMR結(jié)合MRI技術(shù)研究證實(shí)低壓靜電場解凍可以減少牛肉解凍損失。程天賦等基于LF-NMR橫向弛豫時間分析冷藏解凍、微波解凍（微波-1、微波-2）與超聲解凍（180、200 W）5 種不同解凍方式過程中肌原纖維水分分布及流動性與雞肉食用品質(zhì)間的相關(guān)性。

現(xiàn)階段大量的研究集中于利用NMR進(jìn)行不同處理?xiàng)l件下肉中水分的變化情況分析，通過橫向弛豫時間反映其中各狀態(tài)水分含量的變化，但關(guān)于冷凍肉品在解凍過程中水分的“態(tài)變”、遷移、分布等變化的研究較少。因此，可通過LF-NMR技術(shù)研究肉在解凍過程中水分的“態(tài)變”情況。隨著NMR技術(shù)的不斷發(fā)展，也為其在食品檢測中拓寬應(yīng)用，可以將其應(yīng)用于檢測食品中的物性成分變化對食品品質(zhì)的影響，各個組分的變化情況可以清晰反映在共振圖譜中。

4 結(jié) 語

以上的研究內(nèi)容為肉品中水分的變化情況及檢測方法的推廣與應(yīng)用提供了一定參考?，F(xiàn)今，關(guān)于肉品中水分的分析研究主要分為含量測定和狀態(tài)分析研究。肉品水分含量測定主要采用常規(guī)分析方法中的熱風(fēng)干燥法進(jìn)行分析，主要是基于熱風(fēng)干燥方式的便捷性和可操作性。如果需要進(jìn)一步對水分的狀態(tài)進(jìn)行分析研究，常規(guī)的分析方法則幾乎無法滿足要求，因此波譜分析和熱分析逐漸成為主流方式，尤其是近幾年逐漸發(fā)展起來的紅外光譜檢測技術(shù)、NMR檢測技術(shù)，通過簡單、無損、快速的檢測就可對肉品中的水分含量和狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的分析。NMR檢測技術(shù)才剛開始起步，因此，未來的發(fā)展空間廣闊。NIR-可見光技術(shù)在肉品檢測中的應(yīng)用也越來越多，開發(fā)快速、便攜式NIR-可見光譜測量儀是現(xiàn)代食品安全監(jiān)管中所急需的，也是發(fā)展的必然趨勢。

目前關(guān)于水分狀態(tài)變化與肉品質(zhì)變化相關(guān)性的研究較少，作為含量最大的組分，進(jìn)行水分變化與肉品品質(zhì)的相關(guān)性研究尤為重要。如今，水分在肉品冷凍處理過程中的動態(tài)變化情況、能否研究出無需解凍的在線實(shí)時檢測技術(shù)是未來發(fā)展的方向，也是品質(zhì)變化研究的必然趨勢，通過某一指標(biāo)的變化，以及指標(biāo)的變化而牽涉到的某些其他指標(biāo)的變化，如水分的變化會導(dǎo)致哪些品質(zhì)指標(biāo)的變化，包括肉的顏色、脂肪氧化程度、蛋白質(zhì)降解、肉中總揮發(fā)性鹽基氮含量的升高、水分的變化與蛋白質(zhì)、脂肪之間存在內(nèi)在的某種聯(lián)系，探究這些內(nèi)在聯(lián)系可以很好揭示它們之間的變化規(guī)律，從而通過測定水分的變化情況就可以建立預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對肉品品質(zhì)的實(shí)時監(jiān)控。