基于模糊數(shù)學(xué)與電阻抗的冰溫貯藏羊肉僵直成熟進(jìn)程評(píng)價(jià)

王政綱,趙麗華,王德寶,靳 燁

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018)

冰溫貯藏保鮮技術(shù)是一種將生鮮食品放置于0 ℃以下、冰點(diǎn)溫度以上的一種冷藏方式。冰溫貯藏可以讓食品維持在最低的生理活性的水平,且不易產(chǎn)生凍害,以達(dá)到長期保鮮的效果[1]。冰溫貯藏羊肉在(-1 ℃)貯藏條件下保質(zhì)期能達(dá)到30 d以上。冰鮮羊肉作為一種新貯藏方式,所有影響肌肉成熟進(jìn)程的因素,都會(huì)影響冰鮮羊肉成熟進(jìn)程。羊屠宰之后要經(jīng)歷僵直遲滯期、僵直快速期、僵直最大期、解僵期、成熟期,由于冰溫貯藏周期長、貯藏溫度波動(dòng)、個(gè)體部位差異等因素成熟周期持續(xù)0～10 d[2],所以需要準(zhǔn)確評(píng)價(jià)羊肉宰后僵直及成熟進(jìn)程的指標(biāo)與方法,目前常用的指標(biāo)有測定肌肉的pH、剪切力、肌原纖維小片化指數(shù)(Myofibrillar fragmentation index,MFI)、保水性等,但指標(biāo)需要綜合運(yùn)用,才能對(duì)宰后肌肉成熟進(jìn)程進(jìn)行正確判斷,況且指標(biāo)測定操作復(fù)雜、耗時(shí)長,不能到達(dá)對(duì)羊肉成熟過程實(shí)現(xiàn)在線、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)監(jiān)測。

在交流電電路中,介質(zhì)阻礙電流通過的能力稱為電阻抗(electrical impedance spectroscopy,EIS)[3]。電阻抗能夠快速反映肌肉組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生理生化特性,且設(shè)備使用方便,檢測結(jié)果快速,一直是人們研究的熱點(diǎn),其在肉制品中的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展[4]。目前,電阻抗技術(shù)已被應(yīng)用于評(píng)估肉中脂肪的含量、測定肉 pH的變化、監(jiān)測肌肉失水量、異常PSE肉(Pale Soft Exudative)和DFD肉(Dark Firm and Dry)的識(shí)別、控制肉的成熟度、凍肉與非凍肉的區(qū)別等方面[5-6]。

模糊綜合評(píng)判法(Fuzzy Comprehensive Evaluation,FCE),是一種運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理從多個(gè)指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬狀況進(jìn)行綜合性評(píng)判,把被評(píng)判事物的變化區(qū)間做出區(qū)分的一種綜合評(píng)價(jià)方法。因模糊數(shù)學(xué)可將模糊特性指標(biāo)加以綜合概況,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到食品品質(zhì)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面。如劉美迎等利用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)了各鮮食葡萄品種的優(yōu)劣[7];鉏曉艷等用模糊數(shù)學(xué)系統(tǒng)評(píng)價(jià)電子束輻照劑量對(duì)鱸魚品質(zhì)的影響[8];杜樹新等運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)食品安全狀態(tài)的綜合評(píng)價(jià)[9],但應(yīng)用模糊綜合評(píng)判法對(duì)宰后羊肉僵直成熟進(jìn)程進(jìn)行綜合評(píng)判還未見相關(guān)研究報(bào)道。該方法不僅考慮冰溫貯藏過程羊肉不同成熟進(jìn)程各參數(shù)指標(biāo)的信息量大小、相對(duì)重要性,還考慮肉樣的個(gè)體差異性、模糊性和不確定性,獲得被評(píng)價(jià)羊肉宰后不同僵直成熟進(jìn)程的綜合變化,使得判斷結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確和可靠。本文通過對(duì)宰后冰溫貯藏期間羊肉的電阻抗特性參數(shù)分析,將生物電阻抗特性結(jié)合模糊綜合評(píng)判法應(yīng)用于宰后冰溫貯藏羊肉僵直成熟進(jìn)程的判斷,旨在通過電阻抗參數(shù)檢測,及時(shí)掌握羊肉成熟進(jìn)程,為冰鮮羊肉的工業(yè)化生產(chǎn)在線監(jiān)測提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

綿羊 購于呼和浩特和林格爾牧場,品種為內(nèi)蒙古細(xì)毛羊,16 只,6～8月齡,采用清真屠宰方式;氯化鉀 天津市永大化學(xué)試劑三廠;氯化鎂 北京化學(xué)試劑公司;磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀 天津市科盟化工工貿(mào)有限公司;EGTA 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;以上試劑均為分析純。

LG-BCD冰溫冷藏箱 泰州樂金電子冷機(jī)有限公司;pH-STAR型胴體直測式pH計(jì) 北京奧依克光電儀器有限公司;數(shù)控精密恒溫水浴鍋 上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;電子精密天平 德國Sartorius公司;DZ-400/2S型真空包裝機(jī) 山東省諸城市利德機(jī)械有限責(zé)任公司;PY-1型膨脹壓縮儀 南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠;2型四極式生物阻抗測量儀 華中科技大學(xué)生命科技學(xué)院;5810-R型低溫臺(tái)式冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 肉樣預(yù)處理 綿羊宰后,取左后腿股二頭肌,平均分割為10 塊,大小為5 cm×4 cm×2 cm,每塊40 g左右,16只羊共計(jì)分成160份肉樣,用聚乙烯包裝袋(150 mm×200 mm×0.10 mm)進(jìn)行真空包裝。包裝之后放入-1 ℃冰溫箱中連續(xù)貯藏9 d,屠宰當(dāng)日和之后每隔1 d對(duì)肉樣的pH、失水率、肌原纖維小片化指數(shù)和電阻抗參數(shù)指標(biāo)分別進(jìn)行測定。

1.2.2 pH測定 按照GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品pH測定》的方法進(jìn)行測定[11]。將pH計(jì)插入羊肉中,記錄其pH,每個(gè)樣品重復(fù)測定3次,取其算術(shù)平均值為測定值。

1.2.3 失水率測定 按照加壓重量法[12]。用膨脹壓縮儀給面積為5 cm2,厚度為1 cm的肉樣施加68 kPa的壓力,測定被壓出的水量與肉重之比即可計(jì)算出其失水率,失水率越大,保水性越差,按下面公式算其失水率。

式中:Q為肌肉失水率(%),W1為施壓前肉重(g),W2為施壓后肉重(g)。

1.2.4 肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)測定 取2 g 肉樣加20 mL 預(yù)冷的 MFI 緩沖液(100 mmol/L KCl,11.2 mmol/L K2HPO4,8.8 mmol/L KH2PO4,1 mmol/L EGTA,1 mmol/L MgCl2)進(jìn)行勻漿并離心(1000×g,15 min,2 ℃),取沉淀再用 20 mL 上述緩沖液混勻后離心(1000×g,15 min,2 ℃),取沉淀,加入 5 mL 上述緩沖液再次混勻,并過濾除去結(jié)締組織,再加入 5 mL緩沖液洗離心管,并進(jìn)行過濾。將過濾后的混合液測定蛋白濃度,然后用 MFI 緩沖液將其濃度稀釋到0.5 mg/mL,在540 nm下測定其吸光度,將結(jié)果乘以 200,即為肌原纖維小片化指數(shù)[13]。

1.2.5 電阻抗特性測定 電阻抗值測量采用四針式電級(jí)法[10],電極間距1 cm,電極長為2 cm,測量時(shí)沿肌纖維組織橫向插入電極約1 cm,如圖1所示。通過生物電阻抗測量儀從5～200 kHz取12個(gè)頻率點(diǎn)(5、10、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200 kHz),頻率由低到高,測定每個(gè)樣品的電阻抗幅值和相位角特性,利用迭代式最小二乘算法擬合出肉樣等效電阻抗參數(shù):細(xì)胞膜電容、細(xì)胞外阻、細(xì)胞內(nèi)阻、介電損耗正切角、極化系數(shù)。

圖1 阻抗測定方向示意圖Fig.1 Denomination of electrical impedance tests

1.2.6 模糊數(shù)學(xué)模型建立

1.2.6.1 評(píng)價(jià)因素集確定 根據(jù)電阻抗參數(shù)顯著性情況,建立羊肉宰后不同僵直成熟進(jìn)程的評(píng)判體系,確立評(píng)判指標(biāo)因素集U={u1,u2,u3,u4,…un}。

1.2.6.2 確定評(píng)判集 根據(jù)電阻抗參數(shù)在宰后僵直快速期、僵直最大期、解僵期、成熟期四個(gè)僵直成熟進(jìn)程的變化范圍,建立評(píng)價(jià)集V={v1,v2,v3,v4},v1為僵直快速期,v2為僵直最大期,v3為解僵期,v4為成熟期。

1.2.6.3 確立隸屬函數(shù) 隸屬函數(shù)的確定方法有許多種,隸屬函數(shù)的確定方法有許多種,本文選用較為普遍使用的降半梯形分布函數(shù),以確定隸屬度。用i表示各個(gè)元素i=1,2,3,4,…n,用j表示僵直成熟進(jìn)程j=1,2,3,4。隸屬度用rij表示,取值范圍為 0～1,進(jìn)而得到模糊矩陣R,如下:

式(1)

1.2.6.4 確定模糊評(píng)判權(quán)重集 模糊綜合評(píng)判法中賦權(quán)的方法有很多種,權(quán)重分配方案的合理與否直接影響著最后評(píng)判結(jié)果的正確率[14],本文采用的是超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)賦權(quán)法。超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法計(jì)算公式為:

式(2)

式中： Wi為第 i 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值;Si為第 i 項(xiàng)指標(biāo)在僵直成熟階段的平均值,Xi為第 i 項(xiàng)指標(biāo)在某個(gè)僵直成熟階段的實(shí)測值。

形成模糊向量A=(W1,W2,W3,W4,…Wn)

變異系數(shù)賦權(quán)法是反映各指標(biāo)變異程度的一種賦權(quán)方法[15],通過計(jì)算各指標(biāo)的變異系數(shù)來衡量各指標(biāo)的差異程度,以此來確定指標(biāo)的權(quán)重,其計(jì)算公式為:

式(3)

式中：Vi為第 i 項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)。

形成模糊向量A′=(W1,W2,W3,W4, …Wn)

1.2.6.5 模糊綜合評(píng)判 利用模糊矩陣R和模糊向量A,根據(jù)模糊數(shù)學(xué)公式B=A·R,進(jìn)行模糊矩陣的復(fù)合運(yùn)算,得出宰后成熟進(jìn)程模糊綜合評(píng)判結(jié)果,B向量中的最大值表示綜合評(píng)判的最佳結(jié)果。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,運(yùn)用SPSS 19.0軟件(IBM公司)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基于Duncan’s多重比較的方差顯著性分析(P<0.05),對(duì)模糊權(quán)重系數(shù)和模糊判別過程進(jìn)行分析[15-16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊肉貯藏期間理化品質(zhì)的變化

圖2 宰后不同時(shí)間羊肉理化指標(biāo)的變化Fig.2 Changes in physicochemical property values of mutton during ageing

如圖2所示,在僵直快熟期,羊肉的pH呈快速下降趨勢,失水率呈不斷上升趨勢,MFI指數(shù)呈先上升后下降趨勢,但變化幅度不大。在僵直最大期,羊肉的pH、失水率、MFI指數(shù)變化不大。在解僵期,羊肉的pH呈緩慢上升的變化趨勢,失水率呈不斷升高的變化趨勢,MFI指數(shù)不斷升高。在成熟期,羊肉的pH、失水率變化不大,MFI指數(shù)持續(xù)升高。因此,根據(jù)宰后羊肉的pH、失水率、MFI指數(shù)三項(xiàng)理化指標(biāo)的綜合應(yīng)用,可以確定羊肉宰后所處四個(gè)僵直成熟進(jìn)程階段的精準(zhǔn)時(shí)間范圍。在本研究中,羊肉在冰溫貯藏條件下在宰后的8～48 h為僵直快速期;在宰后的48 h 時(shí)達(dá)到僵直最大化,并持續(xù)到宰后的72 h;從宰后72 h到168 h為解僵成熟過程;宰后168 h 以后羊肉進(jìn)入后期成熟過程。

2.2 羊肉貯藏期間電阻抗特性的變化

肌肉組織的電阻抗特性主要取決細(xì)胞內(nèi)外電阻率、細(xì)胞內(nèi)外液體量、細(xì)胞膜容抗及廣泛分布的電容等,多種因素的影響使電阻抗特性具有其復(fù)雜性,使得肌肉組織內(nèi)部形成了復(fù)雜的電學(xué)網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞膜電容Cm是衡量肌肉細(xì)胞膜完整性的指標(biāo),同一肌肉組織其Cm值越小,說明肌肉的細(xì)胞膜破損程度越大[17]。羊肉貯藏過程中細(xì)胞膜電容Cm的變化如圖3a所示,在冰溫貯藏過程中,隨貯藏時(shí)間的延長肌肉組織的Cm逐漸降低,宰后8和216 h的Cm值分別為41.2、15.32 pF,且細(xì)胞膜電容Cm在不同貯藏時(shí)間存在顯著性差異(P<0.05),說明肌肉細(xì)胞膜作為介電絕緣體,它的絕緣性能隨著細(xì)胞膜磷脂雙層的氧化和宰后細(xì)胞自身的溶解作用的增強(qiáng),細(xì)胞膜的滲透性增強(qiáng),而逐漸減小[18]。

圖3 宰后不同時(shí)間羊肉電阻抗特性的變化Fig.3 Changes in the electrical impedance values of mutton during ageing

細(xì)胞外阻Re是反映肌肉組織細(xì)胞外液導(dǎo)電能力大小的指標(biāo),細(xì)胞外的離子強(qiáng)度越大,細(xì)胞外阻Re值越小,細(xì)胞總體的阻抗性越弱,導(dǎo)電性越強(qiáng)[19]。冰鮮羊肉貯藏過程中肌細(xì)胞外阻Re值變化規(guī)律如圖3b所示。肉樣Re值在宰后貯藏的過程中,呈現(xiàn)先上升后降低再趨于穩(wěn)定的趨勢,貯藏24 h時(shí)Re值達(dá)到最大。Jean-Louis等在研究宰后牛肉貯藏過程的介電特性時(shí)也得到類似結(jié)論[17],其原因可能是宰后隨著肌肉僵直、解僵、成熟過程的進(jìn)行,肌細(xì)胞膜不斷降解破裂,細(xì)胞內(nèi)外離子交換程度加強(qiáng)大,細(xì)胞內(nèi)外逐步形成滲透壓差,導(dǎo)致細(xì)胞外離子強(qiáng)度增加,導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng),細(xì)胞外阻Re逐漸減小[20]。

細(xì)胞內(nèi)阻Ri是衡量肌肉細(xì)胞內(nèi)液體導(dǎo)電能力大小的指標(biāo)。對(duì)于肌肉組織,細(xì)胞內(nèi)的離子強(qiáng)度越大,細(xì)胞內(nèi)阻Ri越小,細(xì)胞阻抗越小,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。冰鮮羊肉貯藏過程中細(xì)胞內(nèi)阻Ri值變化如圖3c所示,隨著貯藏時(shí)間的延長,肉樣的細(xì)胞內(nèi)阻Ri值呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,在貯藏24 h時(shí)肉樣的Ri值達(dá)到最大值,這可能是由于貯藏時(shí)間的延長,肌肉組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體中的Na+、Cl-和K+等離子從細(xì)胞器中被逐步釋放出來,細(xì)胞內(nèi)離子數(shù)量強(qiáng)度增加,導(dǎo)電能力上升,細(xì)胞內(nèi)阻抗降低[19]。隨著宰后羊肉成熟過程的進(jìn)行,肌肉的細(xì)胞內(nèi)阻Ri值趨于穩(wěn)定。

肌肉組織的介電能力由兩部分組成,即主動(dòng)部分和被動(dòng)部分。主動(dòng)部分ε′是表示肌肉組織的相對(duì)透電能力,被動(dòng)部分ε″表示肌肉組織可吸收的能量,ε″和ε′的比值稱為介電損耗正切角(tanδ),其值大說明肌肉組織吸收電能的能力強(qiáng)于擴(kuò)散的電能,其值小說明肌肉組織吸收電能的能力弱于擴(kuò)散的電能[21]。冰溫貯藏過程中肉樣的tanδ值變化如圖3d所示,剛宰后肉樣的tanδ值最大,之后隨著貯藏時(shí)間的延長,肉樣的tanδ值呈單調(diào)下降的趨勢,這說明羊宰后隨著僵直化的進(jìn)行,肌肉組織細(xì)胞膜不斷降解,肌肉組織的吸收電能力降低,透過電能力增強(qiáng),從而使肌肉組織的介電損耗正切值呈單調(diào)下降的趨勢。

極化系數(shù)k是衡量肌肉生命狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo),肌肉細(xì)胞在死亡過程中其極化能力會(huì)發(fā)生崩潰,相應(yīng)地肌肉組織電阻抗離散度和極化系數(shù)都會(huì)減小。從肌肉細(xì)胞開始死亡到結(jié)束,極化系數(shù)從最大值逐漸降低到單位數(shù)值1[22]。 冰溫貯藏過程中肌肉的極化系數(shù)k變化規(guī)律如圖3e所示,剛宰后肌肉的極化系數(shù)k值最大,隨著貯藏時(shí)間的延長,肉樣的極化系數(shù)k值也呈逐漸下降的趨勢,這可能是由于羊宰后隨著肌肉僵直、成熟的進(jìn)行,肌肉組織的生命狀態(tài)不斷衰竭,使肌肉組織在高頻和低頻狀態(tài)下的生物電阻抗值的差距越來越小。

2.3 有效電阻抗參數(shù)提取

為了明確宰后僵直成熟進(jìn)程對(duì)羊肉電阻抗參數(shù)的影響,本實(shí)驗(yàn)使用方差分析對(duì)其進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,羊肉在冰溫貯藏過程四個(gè)僵直階段電阻抗參數(shù)變化范圍如表1所示。宰后僵直和成熟過程5種電阻抗參數(shù)差異顯著(P<0.01),可確立評(píng)判指標(biāo)因素集U={u1,u2,u3,u4,u5}其中u1為細(xì)胞膜電容,u2為細(xì)胞內(nèi)阻,u3為細(xì)胞外阻,u4為介電損耗正切角,u5為極化系數(shù)。

表1 羊肉僵直成熟各階段電阻抗參數(shù)變化范圍值Table 1 Variation range of electrical impedance parameter of mutton during rigor process

這樣就可以確立細(xì)胞膜電容、細(xì)胞內(nèi)阻、細(xì)胞外阻、介電損耗正切角、極化系數(shù)5個(gè)評(píng)判指標(biāo)因子在僵直快速期、僵直最大期、解僵期、成熟期所對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)。xi表示羊肉僵直成熟過程第i種電阻抗參數(shù)的實(shí)測值;用Tij表示第i種電阻抗參數(shù)在第j個(gè)僵直成熟過程的最大值;用rij表示第i種電阻抗參數(shù)對(duì)第j個(gè)僵直成熟過程的隸屬度,則隸屬度的計(jì)算公式如下:當(dāng)j=1時(shí),僵直快速期隸屬函數(shù)式為:

式(4)

當(dāng)j=2,3時(shí),僵直最大期、解僵期隸屬函數(shù)式為:

式(5)

當(dāng)j=4時(shí),成熟期隸屬函數(shù)式為:

式(6)

2.4 模糊綜合評(píng)判

利用模糊矩陣R和模糊向量A,根據(jù)模糊數(shù)學(xué)公式B=A·R,進(jìn)行模糊矩陣的復(fù)合運(yùn)算,得出宰后成熟進(jìn)程模糊綜合評(píng)判結(jié)果,B向量中的最大值表示綜合評(píng)判的最佳結(jié)果。以宰后8 h的某肉樣為例:[Cm]=43.1pF,[Ri]=10.6 Ω,[Re]=182 Ω,[tanδ]=1.35,[k]=5.8按式(4)至(6)算得各指標(biāo)各級(jí)隸屬度,得出模糊關(guān)系矩陣R。

根據(jù)超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法公式(2),得出權(quán)重向量A=(0.30,0.11,0.16,0.19,0.24)

按照變異系數(shù)賦權(quán)法公式(3),得出權(quán)重向量A′=(0.18,0.17,0.26,0.17,0.22)

再將A、A′分別與隸屬矩陣R進(jìn)行模糊矩陣運(yùn)算,得出羊肉僵直進(jìn)程各階段模糊評(píng)判計(jì)算結(jié)果B和B′。

B=(0.30,0.11,0.16,0.19,0.24)

B向量中的最大值為0.647,所得模糊評(píng)判結(jié)果為羊肉宰后僵直成熟進(jìn)程的僵直快速期,這與實(shí)際相符合。同理算得B′=(0.490,0.254,0.149,0.106),B′向量中的最大值為0.490,所得模糊評(píng)判結(jié)果同為宰后僵直快速期,符合實(shí)際情況,但B向量中最大值要明顯大于B′向量中的最大值(0.647>0.490)。表明超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法準(zhǔn)確度高于變異系數(shù)賦權(quán)法。

2.5 模糊模型驗(yàn)證

為了檢驗(yàn)兩種不同模糊評(píng)判模式的實(shí)際檢驗(yàn)正確性,取宰后0～9 d成熟過程中28個(gè)左后腿肉樣對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。驗(yàn)證樣品胴體重為15～20 kg,采用伊斯蘭清真屠宰方式。驗(yàn)證結(jié)果表明,兩種評(píng)判模式都實(shí)現(xiàn)了對(duì)宰后羊肉僵直成熟進(jìn)程的準(zhǔn)確評(píng)判,但超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法所得的模糊綜合評(píng)判結(jié)果正確率(93%)要高于變異系數(shù)賦權(quán)法所得結(jié)果正確率(86%),驗(yàn)證結(jié)果如表2所示,說明采用超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法所得的模糊綜合評(píng)判精準(zhǔn)度要優(yōu)于變異系數(shù)賦權(quán)法。

表2 兩種不同評(píng)判模式的肉樣驗(yàn)證結(jié)果Table 2 Evaluation results of samples with different models

3 討論

動(dòng)物肌肉組織受個(gè)體差異、宰后肌肉僵直、解僵和成熟過程引起的生理生化反應(yīng)等影響,肉品質(zhì)與電參數(shù)指標(biāo)之間的相關(guān)性通常很不固定,線性相關(guān)性也不是很大[23]。所以利用常規(guī)的線性回歸模型,很難實(shí)現(xiàn)使用電參數(shù)建立對(duì)肉品質(zhì)的評(píng)估預(yù)測模型,必須結(jié)合一些特定的數(shù)學(xué)方法才能達(dá)到有效的評(píng)價(jià)效果。本實(shí)驗(yàn)研究表明,使用模糊綜合評(píng)判法對(duì)宰后羊肉僵直成熟進(jìn)程進(jìn)行評(píng)價(jià)是一種比較理想的方法,并且能夠建立可靠、穩(wěn)定的冰溫貯藏羊肉僵直成熟進(jìn)程預(yù)測模型。

但需要指出的是,本試驗(yàn)所用的樣品為綿羊后腿股二頭肌,測定的電阻抗值為橫向電阻抗。不同部位、不同月齡、不同電阻抗測定方向等因素都會(huì)對(duì)肌肉的電阻抗值產(chǎn)生影響[17-20]。此外模糊綜合評(píng)判法中賦權(quán)方法很多,權(quán)重分配方案的合理與否直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性度,本文選用較為普遍使用的降半梯形分布函數(shù)以確定隸屬度,使用超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法和變異系數(shù)賦權(quán)法兩種方法確定模糊評(píng)判權(quán)重集。經(jīng)驗(yàn)證結(jié)果表明,兩種評(píng)判模式都實(shí)現(xiàn)了對(duì)宰后羊肉僵直進(jìn)程的準(zhǔn)確評(píng)判,但采用超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)法所得的模糊綜合評(píng)判結(jié)果精準(zhǔn)度要優(yōu)于變異系數(shù)賦權(quán)法所得評(píng)判結(jié)果。因此,未來研究工作應(yīng)該加大樣本的采集量,篩選出準(zhǔn)確率更高的隸屬函數(shù)和模糊賦權(quán)法,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同部位冰溫貯藏羊肉僵直成熟進(jìn)程的在線精準(zhǔn)判別。

4 結(jié)論

羊肉在冰溫貯藏條件下在宰后的48 h時(shí)達(dá)到僵直最大化,從宰后72 h到168 h為解僵成熟過程;宰后168 h以后進(jìn)入后期成熟過程。羊肉在宰后不同僵直成熟過程5種電阻抗參數(shù)差異極顯著(P<0.01),提取Cm、Ri、Re、tanδ、k 5個(gè)參數(shù)指標(biāo),利用模糊矩陣R和模糊向量A,建立模糊評(píng)價(jià)模型公式B=A·R。通過兩種不同權(quán)重模糊評(píng)價(jià)法對(duì)宰后冰溫貯藏羊肉的僵直成熟進(jìn)程進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),構(gòu)建了兩種模糊綜合評(píng)價(jià)模型,經(jīng)驗(yàn)證準(zhǔn)確率在0.86以上,超標(biāo)倍數(shù)賦權(quán)模型準(zhǔn)確度(0.93)高于變異系數(shù)賦權(quán)模型。電阻抗測量結(jié)合模糊評(píng)價(jià)做為一種快速無損的羊肉僵直成熟進(jìn)程監(jiān)測方法,具有很大的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用潛力。