食品貨架期是指在推薦的儲存條件下食品可以安全保持其理想的外觀、口感、化學(xué)特性和微生物特性，同時持續(xù)保持標(biāo)簽上所聲明營養(yǎng)價值的一段時間。食品貨架期會受到內(nèi)在因素（水分活度、氧化還原電勢、pH值和營養(yǎng)元素等）和外在因素（相對濕度、溫度、微生物及消費者處理方式等）的影響，所以本質(zhì)上是一個動態(tài)指標(biāo)。
智能感官分析儀器是利用現(xiàn)代化的精密儀器結(jié)合計算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計學(xué)算法模擬人類感官對食品的外觀、滋味、氣味等感官品質(zhì)進(jìn)行檢測分析的新型儀器。與傳統(tǒng)的感官評價法相比，智能感官分析儀器作為一種客觀評估食品的風(fēng)味、外觀及質(zhì)構(gòu)的檢測工具，具有操作簡單、分析速度快、穩(wěn)定性較好等優(yōu)點，近年來被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。
智能感官——果蔬貨架期預(yù)測中的應(yīng)用
采摘后的果蔬作為一類活的生物體，在貯藏過程中仍進(jìn)行復(fù)雜的生理生化活動，導(dǎo)致其在形狀、色澤、口感、風(fēng)味和質(zhì)地等方面發(fā)生改變?？茖W(xué)監(jiān)測果蔬貨架期的感官指標(biāo)變化，可為優(yōu)化果蔬貯藏環(huán)境條件、延長果蔬貨架期提供依據(jù)。果蔬的外觀顏色往往是影響消費者購買決策的關(guān)鍵因素。然而，受光學(xué)原理、視覺生理機(jī)制及心理效應(yīng)等多重因素的影響，人的視覺感知能力不同，導(dǎo)致評價顏色時會產(chǎn)生差異。電子眼可以模擬人的視覺對果蔬外觀品質(zhì)進(jìn)行評價。近年來，電子眼已被應(yīng)用于果蔬老化過程監(jiān)測、尺寸分級、顏色缺陷等方面，但在果蔬貨架期預(yù)測中的應(yīng)用相對較少。MENDOZA等利用計算機(jī)視覺系統(tǒng)采集7個不同成熟期的49個香蕉的顏色、褐斑發(fā)育和圖像紋理信息，并建立香蕉分類的判別函數(shù)模型。
基于果蔬在貯藏期揮發(fā)性化合物變化的數(shù)據(jù)，可以客觀評價果蔬的成熟程度或者貨架期。BENEDETTI等、LUISA等、張鵬等、薛友林等采用PEN系列電子鼻分別對貨架期內(nèi)的菠蘿、桃子、蘋果、藍(lán)莓等水果進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)電子鼻可以區(qū)分不同儲存期的樣品。張曉華等跟蹤檢測不同貯藏天數(shù)蘋果的硬度、pH值、可溶性固形物和淀粉指標(biāo)變化，并與電子鼻的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明電子鼻在預(yù)測蘋果貨架期時具有較為準(zhǔn)確的評價能力。
電子舌可基于果蔬內(nèi)所含酸度、糖等物質(zhì)成分及其含量不同引起不同電化學(xué)變化的原理實現(xiàn)不同貯藏期果蔬的判別。徐超利用電子舌區(qū)分不同貯藏天數(shù)的鮮切馬鈴薯，給出鮮切馬鈴薯酸味、甜味及苦味的變化情況，可指導(dǎo)在合適的貯藏期內(nèi)進(jìn)行馬鈴薯鮮切加工，從而保證馬鈴薯具有較好的滋味品質(zhì)。
作為果蔬重要的品質(zhì)特征之一，質(zhì)地也是評價果蔬成熟度和預(yù)測貨架期的重要感官指標(biāo)。質(zhì)構(gòu)儀可以1次檢測多個質(zhì)地指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)果蔬的不同物理性狀量化貯藏期果蔬的質(zhì)地變化規(guī)律。姜松等利用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀對貯藏期水果黃瓜的質(zhì)構(gòu)變化，發(fā)現(xiàn)基于破裂變形和壓縮斜率的變化曲線交匯處生成的貯藏時間基本對應(yīng)不同貯藏溫度下果實的最佳貯藏時間。
智能感官——肉品架期預(yù)測中的應(yīng)用
富含蛋白質(zhì)和脂肪的肉品極易在貯運過程中受到微生物的污染從而發(fā)生降解，所以肉品是否處在安全貨架期是評價其能否食用的重要條件。在肉品貨架期預(yù)測中，常以理化指標(biāo)為基礎(chǔ)建立動力學(xué)模型，存在檢測步驟煩瑣且周期長等缺點。智能感官分析儀器基于貨架期肉品的顏色、氣味、黏度、彈性等感官指標(biāo)的變化，可以客觀、快捷地評價肉品品質(zhì)，從而達(dá)到預(yù)測肉品貨架期的目的。
利用電子眼采集肉品顏色信息，可評估其新鮮度，進(jìn)而預(yù)測肉品貨架期。MA等采用計算機(jī)視覺技術(shù)評估冷卻牛肉的新鮮度，發(fā)現(xiàn)基于HSI彩色模型的肉品新鮮度評估準(zhǔn)確率可以達(dá)到82.1%，優(yōu)于傳統(tǒng)實驗室分析方法。
肉品在降解過程中通過酶和細(xì)菌的作用被分解產(chǎn)生乙醛、硫化氫和氨等異味成分，電子鼻基于異味成分的識別，從而判斷肉品貨架期。唐曉陽利用電子鼻分析冷卻豬肉的新鮮度和貨架期，結(jié)果表明電子鼻對于冷卻豬肉貨架期的預(yù)測結(jié)果與感官評定結(jié)果具有高度一致性。
電子舌通過自身的味覺傳感器對采集的不同新鮮程度樣品的滋味信息作出響應(yīng)，區(qū)分不同貨架期的肉品。黃麗娟研究發(fā)現(xiàn)，多頻大幅脈沖電子舌可以有效反映新鮮豬肉在貯存過程中的整體變化規(guī)律，該研究在一定程度上為電子舌預(yù)測肉品新鮮度和監(jiān)控貨架壽命提供了一定基礎(chǔ)。
新鮮的肉品通常肉質(zhì)緊實、富有彈性，不新鮮的肉品則肉質(zhì)松軟，而質(zhì)構(gòu)指標(biāo)（硬度、彈性及膠黏性等）可表征其在貨架期的新鮮程度。張鐵濤等采用質(zhì)構(gòu)儀檢測25℃和4℃貯藏條件下金鯧魚的質(zhì)構(gòu)特性，并結(jié)合金鯧魚肉揮發(fā)性鹽基氮值，確定了金鯧魚在25℃和4℃條件下貯藏的貨架期。
肉類產(chǎn)品在貨架期變化復(fù)雜，為提高肉品貨架期預(yù)測的準(zhǔn)確率，采用多信息融合技術(shù)評價肉品新鮮度逐漸成為研究熱點。袁也等采用電子鼻、機(jī)器視覺和多數(shù)據(jù)融合技術(shù)快速地檢測冷藏魚肉的新鮮度。
智能感官——乳品架期預(yù)測中的應(yīng)用
乳品品質(zhì)評價和貨架期預(yù)測通常需要結(jié)合衛(wèi)生學(xué)檢驗指標(biāo)、理化檢測指標(biāo)及感官指標(biāo)進(jìn)行綜合判斷。智能感官儀器因能快速反映樣品之間整體特征信息和差異，使其在乳品貨架期預(yù)測應(yīng)用上逐漸興起。
乳品特有的風(fēng)味是決定其品質(zhì)的關(guān)鍵因素，貨架期的貯存環(huán)境、貯存時間及外包裝選擇都會引起產(chǎn)品風(fēng)味改變，采集貯藏期乳品的風(fēng)味差異信息是預(yù)測乳品貨架期的有效途徑。LABRECHE等研究發(fā)現(xiàn)乳制品中的微生物數(shù)量變化與電子鼻的指紋傳感測量結(jié)果之間存在關(guān)聯(lián)，電子鼻可用于檢測乳品微生物數(shù)量和預(yù)測乳品貨架期。
目前，利用電子舌預(yù)測乳品貨架期也有相關(guān)的研究報道。程時文基于電子舌并結(jié)合感官時間臨界點及微生物臨界點建立了鮮牛奶的感官貨架期和微生物貨架期模型，利用該模型預(yù)測冷藏條件下鮮牛奶的感官貨架期為4.1d，而微生物貨架期為7.7d，與產(chǎn)品包裝注明的保質(zhì)期7d相比，預(yù)測誤差為9.4%。
單一檢測數(shù)據(jù)往往難以全面反映樣品的信息，而利用多種智能感官儀器檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行感官評價，可以顯著提升評價的準(zhǔn)確性和全面性。賈凌云等采用電子眼、電子鼻、電子舌等智能感官儀器，結(jié)合貨架期加速實驗的Arrhenius模型，建立無乳糖超高溫滅菌乳的貨架期預(yù)測模型，結(jié)果表明37℃、27℃下模型預(yù)測結(jié)果與實際貨架期之間的誤差分別為9.5%、12.5%，誤差較小，表明以感官指標(biāo)為依據(jù)建立貨架期預(yù)測模型可預(yù)測無乳糖超高溫滅菌乳的貨架期。
來源：感官科學(xué)與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。文章封面圖片來源于創(chuàng)客貼會員。參考文獻(xiàn)：喬羽,曾紅艷,曲桂燕,等.智能感官分析儀器在食品貨架期預(yù)測中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品,2024,30(19):24-29.
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