四、近紅外光譜分析技術在肉製品加工和貯藏中的應用
在肉製品加工中,它可以用來測定原料肉或肉製品的水分、蛋白質、脂肪含量、嫩度等指標,甚至可以在屠宰分割過程中實時測定肉的水分、蛋白質含量及顏色。冷凍和解凍對肉的品質有較大的影響,利用近紅外技術可以將經過冷凍的肉鑒別分離出來,同時還可以測定肉的保水性及滲透性,肉汁的失落率及幹物質的含量。國外有的研究者利用近紅外技術研究了肉製品加工過程中添加劑對脂肪、水分、蛋白質含量測定的影響,其中涉及到的添加劑有檸檬酸、脫脂乳粉、抗壞血酸、乳化劑(E471)、亞硝酸鹽、糖或糖+明膠,結果發現大多數添加劑對近紅外的吸收有影響。
另外,2000年,Ding和Xu還利用近紅外技術對牛肉漢堡中的牛肉摻假問題進行了研究。他們采集了400~2500nm波長範圍內的生、熟和切碎的牛肉的光譜,利用主成分分析和判別分析的方法,對以上三種類型的牛肉進行分類,並且利用修改的偏最小二乘法建立了回歸模型來判斷漢堡中摻假程度。其中利用所建模型對牛肉漢堡中摻入羊肉、豬肉、脫脂奶粉和小麥粉的預測結果分別為:預測標準差3.33%、2.99%、0.92%和0.57%;相關係數0.87、0.89、0.99和1.00。結果表明摻假量在5%~25%範圍內的樣品,判斷準確度在92.7%以上。而且摻假量越多,判斷結果越準確。
五、近紅外光譜分析技術在食品生產線上的應用
近紅外技術在食品工業中廣泛應用的另一個重要原因是,其可以直接應用到生產過程中,真正地將實驗室檢測變為無損傷的在線檢測。通過光纖的應用,可以將儀器與控製部件分離,從而適應複雜的在線檢測任務。例如,通過將光纖探頭裝入幹燥室內,可以實時檢測被烘幹物料中的水分含量,從而判斷最適的幹燥時間,既保證物料的品質,又節省了能源;如果將光線探頭接入混合罐內,可以實時檢測罐內各種混合物的含量高低,當其含量達到預先設定的域值時,判斷混合過程結束;對於釀酒工業則可以實時在線發酵控製,確定發酵終點。
六、近紅外光譜分析技術在食品其他方麵的應用
近年來關於近紅外技術的研究比較廣泛,近紅外技術已經滲透到各行各業的快速檢測體係中。
在發酵工業中,近紅外技術可以用來測定發酵乳的蛋白質、脂肪含量和總固形物含量;可以用來測定葡萄酒發酵過程中各種香味成分及各種糖類的含量;可以用來對奶酪的成熟期進行預測;也可以用於傳統食品加工,如腐乳生產工程中的白坯硬度及瓶裝成品成分的檢測。例如,荷蘭科學家對gouda和edam兩種奶酪的成熟進行分段建模,各階段最大的相關係數在0.94~0.95之間。其中區分young(青年奶酪)和young-matured(稍成熟奶酪)在95%置信水平的時間是12~13d,而區分young-matured(稍成熟奶酪)和matured(成熟奶酪)的時間是18d。中國農業大學韓東海等對瓶裝腐乳成分進行近紅外檢測建模,相關係數:水分(0.96)、可溶性蛋白質(0.94)、自由氨基氮(0.94)和鹽分(0.98);對腐乳白坯硬度進行了檢測,相關係數達到0.94,預測誤差0.0236,預測分級正確率94.74%。
另外,國內外有報道顯示,近紅外技術也可以對食品中的某些無機物進行快速檢測,雖然鹽分在近紅外區域沒有吸收,不能用近紅外法直接測量,但是,存在於食品中的鹽分含量的多少會改變食品中水的吸收峰,導致水峰向長波方向漂移,通過這一現象可以間接的對食品中的鹽分進行測量。如Yiqun Huang(2001)對醃製的鮭魚卵產品中的鹽分含量進行了檢測,對高質量魚卵、中質量魚卵和破碎的魚卵產品所建的模型都有很好的預測效果,相關係數都在0.9以上,預測標準差都小於0.500。與鹽分同樣的還有食品中灰分的測定,以及葡萄酒中金屬含量的測定。
總之,隨著近紅外光譜分析技術的不斷發展和人們對它的深入認識,作為一種簡便、快速的分析方法,近紅外方法的用途會進一步拓展,準確性也會得到提高,有可能成為食品工業的重要分析技術。