王婉茹，李雪茹，孫于磊，張東京

（宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽 宿州 234000）

肉及肉制品營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特，是人類膳食結(jié)構(gòu)的重要組成部分[1]。我國是肉類生產(chǎn)和消費大國，肉類總產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量的1/3 左右[2]。但肉類在加工、運輸和分售過程中，在自身內(nèi)源酶和外界微生物的綜合作用下，營養(yǎng)物質(zhì)易分解，甚至?xí)a(chǎn)生有毒物質(zhì)，導(dǎo)致肉的食用品質(zhì)下降，嚴(yán)重的食用后引起食物中毒，危害人類的健康安全，嚴(yán)重阻礙肉類工業(yè)的發(fā)展。因此，肉及肉制品品質(zhì)檢測也是肉類工業(yè)的研究熱點之一，肉類品質(zhì)檢測包含新鮮度評價、風(fēng)味分析、品質(zhì)評價、摻偽摻假檢測和衛(wèi)生監(jiān)測等一系列問題[3-5]。

傳統(tǒng)的肉類品質(zhì)檢測主要包括感官評定、理化分析和傳統(tǒng)儀器等檢測方法，但感官評定需要專門感官評定員，得到的結(jié)果主觀性強，重復(fù)性差[6]。理化檢測處理樣本繁瑣和一些化學(xué)試劑，且耗時耗力[7]。傳統(tǒng)儀器分析結(jié)果準(zhǔn)確，但由于設(shè)備價格昂貴和檢測效率低而不能進行普遍推廣[8]。這些傳統(tǒng)檢測方法不能滿足現(xiàn)代肉類工業(yè)的快速發(fā)展，亟需一種快速、科學(xué)、靈敏和可重復(fù)的檢測技術(shù)，解決肉類品質(zhì)科學(xué)快速檢測的難題。

近年來，電子舌系統(tǒng)作為一種快速、靈敏和無損的檢測新方法[9-10]，廣泛用于肉類新鮮度檢測、肉類等級區(qū)分和肉類摻假鑒別等方面的研究[11-14]。介紹了電子舌在肉類品質(zhì)檢測中的應(yīng)用，以期為進一步研究肉類品質(zhì)進行快速、靈敏和無損檢測的科學(xué)檢測提供參考。

1 電子舌技術(shù)在肉類品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

電子舌技術(shù)可以獲取復(fù)雜呈味樣品的全部特征，有快捷、綠色、靈敏度高和可重復(fù)等特點。近年來，電子舌作為一種快捷的無損檢測方法在食品領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[15]。在肉類檢測主要集中在新鮮度、風(fēng)味分析、品質(zhì)檢測、摻假摻偽和衛(wèi)生監(jiān)測等方面[16]。

1.1 新鮮度評定

在貯藏加工的過程中，由于自身蛋白酶、脂肪酶和外界微生物的綜合作用下，肉易腐敗變質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)分解，造成新鮮度下降，食用品質(zhì)降低，嚴(yán)重的會危害消費者的健康安全。電子舌系統(tǒng)能夠快速收集樣品的整體指紋信息，實時有效監(jiān)測肉的新鮮度。

韓劍眾等人[17]采用多頻脈沖電子舌對不同品種的豬肉和雞肉進行肉類評價和新鮮度監(jiān)測，不僅可以區(qū)分不同品種生鮮肉品之間的差異，還可以有效辨識評價生鮮肉的新鮮度，為電子舌在生鮮肉新鮮度評定應(yīng)用提供理論參考。Gil L等人[18]通過構(gòu)建由金、銀、銅、鉛、鋅和碳電極與參比電極組成電子舌，將新鮮度指標(biāo)進行量化，易于表征其新鮮度，這種簡單的電子舌可以廣泛地應(yīng)用在肉類新鮮度的有效檢測。近年來，電子舌在肉制品新鮮度評價取得了快速的進展，但現(xiàn)有電子舌傳感器種類較多，不同種類肉制品新鮮度的評定需要不同種類的傳感器，交互式味覺傳感器新型電子舌的技術(shù)亟需開發(fā)與構(gòu)建。

1.2 風(fēng)味分析

風(fēng)味屬性是評價肉品的重要指標(biāo)，傳統(tǒng)的檢測方法通常是儀器分析和感官評價相結(jié)合，儀器分析價格昂貴且耗時；感官評價主觀性強、重復(fù)性差。這些方法都不能反映風(fēng)味屬性的整體信息，而電子舌作為一種新型的檢測技術(shù)，可以彌補這些缺陷，獲得肉品的整體風(fēng)味指紋信息。

朱冰潔等人[19]以感官評定較高的特色鴨脖與感官評定較低的特色鴨脖為研究對象，通過電子舌得出特色鴨肉鹵制品的特征滋味，加工過程中通過調(diào)整鹵料和配方等工藝使產(chǎn)品達到預(yù)定滋味，為傳統(tǒng)特色醬鹵禽肉制品實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。唐霄等人[20]以鵝肉為原料，采用電子舌結(jié)合感官評定的方法對4 種不同蛋白酶酶解液的鮮味進行滋味評定，區(qū)分指數(shù)達99.77，說明電子舌能夠完全區(qū)分4 種蛋白酶酶解液的滋味，進而確定酶解鵝肉蛋白的最佳酶，為鵝肉的深加工提供理論參考。申佳潔[21]以延邊黃牛肉為原料，利用電子舌對延邊黃牛肉進行滋味的測定，研究結(jié)果表明牛肉中氨基酸的含量與電子舌滋味輸出值有較好的相關(guān)性，為今后研究延邊黃牛肉風(fēng)味特性奠定理論基礎(chǔ)。Ryota 等人[22]為了評價白肉魚的風(fēng)味，用GC-MS 得到的結(jié)果與電子舌的味覺響應(yīng)信息進行分析，采用偏最小二乘法方法，結(jié)果表明磷酸表現(xiàn)出較高的相關(guān)性，作為評價白肉魚味覺的一個重要指標(biāo)。

1.3 品質(zhì)評價

品質(zhì)評價是肉品加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，很多評價體系采用感官評價和理化指標(biāo)相結(jié)合的綜合評價體系。但該體系不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)需求，電子舌可以得到比較客觀、全面的整體指紋信息，建立科學(xué)的品質(zhì)評價體系，為肉工業(yè)化生產(chǎn)過程中的品質(zhì)評價提供參考。

Liu D 等人[23]研究德州扒雞在油炸、高溫和低溫蒸煮整個烹調(diào)過程中風(fēng)味成分的變化，電子舌對不同加工階段的樣品進行分析，電子舌系統(tǒng)可用于德州扒雞在加工過程中的品質(zhì)評價。Yang W 等人[5]研究了草魚肉在蒸煮過程中水溶性風(fēng)味物質(zhì)的變化，并以味覺活性值（TAV） 為指標(biāo)，對蒸煮草魚肉的品質(zhì)進行了評價，蒸煮6~9 min 的草魚肉品質(zhì)較好，味覺差異顯著，因此電子舌系統(tǒng)可以用于草魚加工的品質(zhì)評價。單一電子舌技術(shù)在肉加工過程中的品質(zhì)評價不能完全反映其整體信息，可以將電子舌技術(shù)與電子鼻、電子眼和仿生觸覺相融合，從味覺、嗅覺、視覺和觸覺全方位檢測肉的品質(zhì)，開發(fā)出便攜式綠色、環(huán)保、快捷、穩(wěn)定和智能的在線無損檢測新型技術(shù)，將來可應(yīng)用于肉制品發(fā)酵與煙熏等加工過程的實時在線監(jiān)控。

1.4 摻偽摻假

不法商家為了牟取高額利潤，會將廉價肉類、水及非肉類物質(zhì)等添加到牛、羊肉或其制品中，同時添加一些違規(guī)的亞硝酸鹽等添加劑來掩蓋摻假摻偽肉的感官性質(zhì)，嚴(yán)重危害消費者的健康，擾亂市場秩序[12]。傳統(tǒng)的感官和理化檢驗存在主觀性強、耗時和樣品處理過程繁瑣等缺點，不能滿足市場的需求，電子舌作為一種新型的無損檢測技術(shù)為摻假摻偽肉提供了新思路。

范文教等人[24]為了實現(xiàn)對豬肉腸摻雜雞肉的快速識別分析，利用法國Alpha MOS 公司生產(chǎn)的α-ASTREE 型電子舌，采集摻雜不同比例雞肉的豬肉腸的傳感器信息，采用主成分分析（PCA） 和判別因子分析法（DFA） 進行定性分析，建立預(yù)測模型，PCA和DFA 對摻雜不同比例雞肉的豬肉腸都能有效區(qū)分，達到99.893%，識別效果十分顯著；采用偏最小二乘法建立的PLS 預(yù)測模型，其決定系數(shù)R2為0.993 8。Tian X 等人[25]采用交叉敏感傳感器陣列的電子舌系統(tǒng)對肉糜摻假進行了研究，為肉糜中可溶性風(fēng)味物質(zhì)提供整體味覺屬性。但電子舌在摻假摻偽肉研究仍集中在實驗室階段，便攜式和經(jīng)濟型的電子舌系統(tǒng)市場普及率不高。

1.5 衛(wèi)生監(jiān)測

肉屠宰后在運輸和加工的過程中，在酶和微生物的綜合作用下，會腐敗變質(zhì)，造成營養(yǎng)價值降低，更嚴(yán)重的危害消費者的健康安全，常規(guī)的微生物的檢測耗時較長，操作過程繁瑣，不能滿足現(xiàn)代肉類工業(yè)的需求，利用電子舌技術(shù)，建立一種快速的微生物的檢測或貨架期預(yù)測模型顯得尤為重要。

韓方凱[26]采用電子舌技術(shù)和味覺可視化技術(shù)結(jié)合模式識別算法對魚微生物污染程度、重金屬殘留和漁藥殘留進行檢測分析，建立的電子舌檢測新方法可實現(xiàn)魚微生物污染程度的定性判別和魚體內(nèi)細菌總數(shù)預(yù)測，說明電子舌在魚食用安全性檢測方面有較好的潛力。Ce S 等人[27]研究電子舌在不同貯藏溫度下羅非魚魚片的貨架期預(yù)測，構(gòu)建基于電子舌數(shù)據(jù)融合魚片貨架期預(yù)測模型，該模型在預(yù)測不同貯藏溫度下羅非魚魚片貨架期具有一定的可行性和優(yōu)越性。Han F 等人[28]構(gòu)建了一種便捷無損檢測魚類貨架期的模型。該模型對不同貯存天數(shù)的樣本進行分類比較，結(jié)果表明，SVM 模型比Fisher-LDA 模型具有更好的識別效果，識別率高達97.22%，支持向量機結(jié)合電子舌構(gòu)建的模型具有較好的預(yù)測效果。電子舌結(jié)合模型算法在肉品質(zhì)檢測或貨架期預(yù)測有一定的效果，但現(xiàn)有的模型算法仍缺乏一定的廣泛性和適用性。

2 電子舌的應(yīng)用前景與展望

目前，國內(nèi)外學(xué)者在電子舌系統(tǒng)在肉類新鮮度、風(fēng)味分析、品質(zhì)評價、摻偽摻假和衛(wèi)生監(jiān)測等方面做了大量的研究，利用電子舌及其他技術(shù)構(gòu)建了多種可行性的肉品檢測模型，但是現(xiàn)有的研究仍不能滿足現(xiàn)代肉類工業(yè)的需求。電子舌研究集中在實驗室階段，大部分都是實驗室自制，便攜式和經(jīng)濟型的智能化在線電子舌檢測裝置市場普及率較低，阻礙了電子舌的快速發(fā)展。①隨著傳感器仿生新材料快速發(fā)展，交互式味覺傳感材料的篩選與開發(fā)有待進一步研究，亟需篩選出對多種復(fù)雜味覺物質(zhì)的靈敏型、穩(wěn)定型和經(jīng)濟型的新型味覺感知元器件；②現(xiàn)有的研究模型缺乏一定的廣泛性，今后應(yīng)擴大模型類別，與智能算法、深度學(xué)習(xí)和AI 技術(shù)相融合，改進模型算法，提高模型的穩(wěn)定性、廣泛性和精確性；③電子舌與電子鼻、電子眼和仿生觸覺相結(jié)合，從味覺、嗅覺、視覺和觸覺全方位檢測肉的品質(zhì)，開發(fā)出便攜式綠色、環(huán)保、快捷、穩(wěn)定和智能的在線無損檢測新型技術(shù)，將來可應(yīng)用于肉制品發(fā)酵與煙熏等加工過程的實時在線監(jiān)控，對肉制品的安全生產(chǎn)和品質(zhì)控制具有一定的指導(dǎo)意義，促進肉類工業(yè)的快速發(fā)展。