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肉食品溯源与鉴别技术的研究进展

2019-02-28于润强杨夯薛碧凝廖佳琪朱婉婷于晓彩

应用化工 2019年7期
关键词:肉食品火腿结果表明

于润强,杨夯,薛碧凝,廖佳琪,朱婉婷,于晓彩

(大连海洋大学 海洋科技与环境学院,辽宁 大连 116023)

肉类营养丰富,吸收率高,滋味鲜美[1],可烹调成多种多样为人所喜爱的菜肴,此外肉食品能供给人体所必需的氮基酸、脂肪酸、无机盐和维生素[2],因此肉类食品深受人们的喜爱。

近年来,由于各种的食品造假问题和禽流感病现象的频发[3],使得人们对食品质量的追求不断提高。食品溯源和鉴别技术也随着这种需求而发展,之前的文献中记载了多种食品溯源和鉴别的研究,如肉类、蔬菜、奶制品、水果、茶叶、油等[4-8]。

国内食品的溯源和鉴别方法主要应用的是二维码标记法[9],而这种溯源方法存在许多缺陷与不足。因此需要采用数据分析的方法来补充,在之前的文献中,很少有对肉食品溯源和鉴别相关的概述,因此本文对肉食品溯源和鉴别进行系统的论述。

1 溯源和鉴别的肉食品种类

肉制品的种类繁多,本节将其归类为3大类,并且比较其鉴别和溯源时的优势和不足。

1.1 家禽肉类

家禽类食品是餐桌上最常见的肉类。部分地区的家禽产品由于其品牌特性(如法国鹅肝、日本神户牛肉、非洲大蜗牛),因此有着较高的价格并且容易被作假,对此进行溯源有着重要的经济意义。

LD等用基因指示物的方法鉴别了Sambucana绵羊和其他9种绵羊DNA的差异[10],结果表明通过14种基因微卫星指标可以有效地从不同的绵羊血液的DNA中鉴别出Sambucana绵羊。W等采用核磁共振光谱的方法鉴别牛肉和马肉[11],结果表明用60 MHz1H的核磁共振光谱鉴别了多种牛肉和马肉样品可以取得较好的甄别效果,同时,实验表明冷冻后的牛肉在食品鉴别上不会产生较大的影响,此外,在识别实验中,牛肉的识别率达到了98%,而马肉达到了100%。说明核磁共振光谱法在食品鉴别上也能有较好的应用价值。

然而,对家禽类肉品做溯源和鉴别时获取途径简单,但在运输和冷冻保存的过程中可能会导致食品的鉴别指标发生变化,由此在溯源时将会产生一定的误差。

1.2 海鲜肉类

海鲜由于其鲜美的口感,也受到许多爱好者的追捧。和家禽类产品类似,海鲜也具有其品牌特性(如大连鲍鱼、挪威三文鱼),由于品牌的价格差异显著,容易被不法商贩套牌,从而海鲜肉类也是研究的热门。

Salla[12]研究了6种商品虾的鉴别方法,通过基质辅助激光解吸电离质谱来甄别虾的种类。结果表明,基质辅助激光解吸电离质谱可以有效地建立6种商品虾的指纹数据库,并且在之后的分类测试中,其准确度可达到97%。Grassi[13]研究了大西洋鳕鱼和黑线鳕鱼的甄别实验,其使用平板扫描器对图像鱼片进行扫描分析,然后对图像进行加工,使用算法进行学习归类。结果表明,使用图像分析的方法甄别鳕鱼片有着较好的效果,在实际分类实验中最低准确度可以达到86%。

和家禽肉类相比,海鲜肉类保质期更短,并且溯源和鉴别的效果也容易被运输和保存产生的误差所影响。

1.3 腌制肉类

腌制肉品主要是指香肠、腊肉、腊鱼、培根和火腿等风干食物。一些腌制肉食品(如哈尔滨红肠、西班牙火腿等),通过独特的加工方式和加收手法,其美味深受人们的喜爱。由于产地作假等原因,人们逐渐开始对腌制肉类的溯源研究,目前国内对腌制肉类的溯源研究非常匮乏。

EN等研究了Bayonne火腿和Iberian火腿的溯源实验[14],其采用了Sr同位素,多种痕量元素和常量元素作为分析的指标。结果表明用一种分析方法对火腿来源的识别度不高,需要结合多种指标综合分析火腿来源,这是由于加工过程中存在误差,腌制肉食品相比生肉其单种产品的差异性较大,因此分析难度更大。同时,EN等还对加工火腿时候采用的盐(包括海盐和矿盐)进行研究,结果表明盐的Sr同位素值和火腿的Sr同位素值存在着明显的关系,因此也可由火腿来推断出加工时采用的盐。Bianchi研究了意大利两种风干肠Salame Mantovano和Salame Cremonese的鉴别实验[15],通过对风干肠中的104种芳香族挥发性物质进行识别,选出了7种作为特征指示物,并且进行了交叉验证实验,其中鉴别准确度达到了100%。

腌制肉类在做溯源和鉴别分析时,由于加工方式和加工手法的误差,个体内部差异可能较大,因此溯源和鉴别时需要的样品更多,且需要考虑加工过程对其产生的影响,技术难度比生肉更大。

2 肉食品的溯源和鉴别方法

肉食品溯源和鉴别已经有了较多种方法,本节挑选了4种国内外主要的分析方法进行介绍,同时对不同的方法进行比较。

2.1 同位素比值分析

同位素比值法是目前最常见的溯源方法,生物体在生长发育过程中,不断经历与外界环境进行交互的过程。在此过程中受气候、环境生物代谢等因素的影响,发生同位素分馏现象,使得不同物种中同位素的丰度不同。因此同位素可作为溯源和鉴别的指示物应用于溯源研究中[16]。

Bettinam等研究干牛肉和鸡胸肉的地理溯源[17],使用O和Sr同位素作为指示物。结果表明,加工过程对牛肉的同位素影响较小,O同位素能很好的作为两种食品的标记指示物,而使用Sr同位素对两种食品的甄别效果较差。Camin等[18]研究了欧洲地区羔羊肉的同位素特征,使用H、C、N和S同位素作为指示物。结果表明,结合4种同位素能一定程度上分析欧洲地区羔羊肉的差异,鉴别准确度可达到78%。

肉食品的同位素含量与周围的环境关系密切,如果环境条件类似(如饲料种类、生长环境),同位素比值法难以区分不同的肉食品来源,因此需要采用其他方法进一步分析。

2.2 元素含量分析

元素含量也是具有代表性的地域指标,生物的组织能在生长过程中从周围生活的环境中累积各种矿物元素,从而造成不同地域来源的生物体中元素含量具有差异性。因此也能作为一直溯源指示物进行分析。

Kim使用了多种元素含量分析了来自6个国家的猪肉[19],结果表明使用痕量元素溯源不同国家的猪肉有着较好前景。Iguchi研究了4个国家的蛤蜊溯源实验[20],其分析了14种痕量元素作为指示物。结果表明,区别不同国家的文蛤需要用不同的痕量元素作为指示物,并且识别准确度最低为82%。

和同位素比值分析相比,元素含量分析需要对更多的指示物做分析,且鉴别不同来源的肉食物需要挑选不同的元素成分,因此用元素含量分析也存在一定的局限性。

2.3 营养成分分析

食品的营养成分主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质,食品的营养含量随着营养级而富集,近年来,许多研究发现营养成分中的氨基酸与脂肪酸也具有地域性的特征,也能作为指示物用于食品溯源和鉴别[21]。

处于同一营养级的不同生物可能具有相同的营养含量,此时用营养成分分析效果不显著。此外,和元素含量分析法类似,在做同种食品的溯源时,地域的差异性会导致需要挑选不同的营养成分进行比较,这是营养成分分析方法的局限性。

2.4 多因素综合分析

上述介绍的3种溯源或者鉴别的方法都有自己适用的应用范围,因此可将几种方法合并,结合数据分析方法(如LDA分析、ANOVA分析),同时分析或者依次分析肉食品的来源,使溯源达到更高的准确度。

Zhao研究了多元素分析和稳定同位素法综合分析鸡肉来源的实验[24],实验采用了C、N两种同位素和12种矿物元素。结果表明,采用综合分析的方法可以很好地对鸡肉进行溯源,并且相比于单用一种分析方法,多因素综合分析的方法准确度更高。

多因素综合分析的方法在单种分析方法的甄别准确度不够时可考虑使用,但在溯源和鉴别时需要测试更多的指示物,因此所产生的工作量更重。从而,在实际溯源实验时,需要在成本和效果上权衡,选择最佳的溯源方法。

3 结束语

国内对腌制肉食品的关注程度不够高,许多品牌食品(如金华火腿)有必要建立自己的指纹数据库,用以填补腌制肉食品鉴别研究的不足。

肉食品的保存方法和保存时间对溯源和鉴别的指标会产生影响,但文献中关于保存影响的记载较少,因此以后的研究可以对保存影响的程度进行探究与讨论。

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