一種豬肉宰後冷卻過程中水分遷移檢測方法與流程
2023-10-04 06:23:44
本發明涉及肉食品加工生產技術領域，涉及一種豬肉宰後冷卻過程中水分遷移檢測方法，特別涉及一種基於大口徑低場核磁成像和T2弛豫技術的豬肉宰後冷卻過程中水分分布檢測方法。
背景技術：
預冷是冷卻豬肉加工的重要環節，豬胴體在冷卻過程中水分損失在1.85％～3.5％，給企業造成了嚴重的經濟損失。因此，肉類企業嘗試多種技術來降低胴體冷卻損耗。霧化噴淋技術是一種既能加速胴體冷卻速率，又能減少冷卻過程中水分損失的技術，能夠有效降低因冷卻乾耗造成的經濟損失。
目前，國內對冷卻乾耗和霧化噴淋技術的研究大部分局限於乾耗量和具體技術參數的優化，而檢測方法主要是通過稱重法來檢測總體水分含量的變化。並不能很好地解釋在冷卻過程中豬肉中水分的遷移變化規律，以及霧化噴淋冷卻方式降低冷卻乾耗的原理。近年來，低場核磁共振技術在肉品水分檢測方面得到了廣泛的應用。但傳統的低場核磁共振技術在肉品水分檢測中的應用存在一定的缺陷，主要表現在肉樣過小(2×1×1cm)，制樣過程中對樣品破壞程度相對較大，可能會影響到測定結果的準確性和代表性。因此，建立一種基於大樣品低場核磁共振技術的肉品水分檢測方法，將有助於更好地分析肉品加工，如宰後冷卻過程中水分遷移變化及其對冷卻乾耗的影響，為進一步研發冷卻乾耗控制技術提供理論支撐。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種基於大口徑低場核磁成像和T2弛豫技術的豬肉宰後冷卻過程中水分分布檢測方法。
本發明的目的可通過以下技術方案實現：
一種基於大口徑低場核磁成像和T2弛豫技術的豬肉宰後冷卻過程中水分遷移檢測方法，按照如下步驟進行：
(1)樣品製備：選擇宰後2h內的整條豬背最長肌，沿肌肉走向垂直的方向取大小為14×10×6cm的肉塊，冷卻至少16h；
(2)低場核磁成像(MRI)分析：將肉樣放入樣品管中，用低場核磁共振儀進行成像分析，據此得到樣品的圖像，根據圖像中顏色深淺，判定水分分布情況。
(3)低場核磁弛豫時間T2分析：將肉樣放入樣品管中，用低場核磁共振儀進行低場核磁弛豫時間T2的測定，檢測肉中水分分布；
本發明方法中所述的樣品管的直徑優選120mm。
所述的低場核磁成像(MRI)分析方法優選採用SE成像序列，運用MRI成像軟體及MSE多層自旋迴波序列，採集樣品橫斷面的質子密度圖像，MRI成像參數：GSliceZ＝1，GPhaseY＝1，GReadX＝1，TR＝800ms，TE＝11ms，FOV Read＝80mm，FOV Phase＝80mm，累加8次，K空間大小256×192；肉樣選層厚度3.0cm。
所述的低場核磁弛豫時間T2分析優選在32℃、22.4MHz共振頻率下，使用CPMG脈衝序列，重複掃描8次，間隔3s，得到2 000個回波，根據T2曲線計算如下指標：①t2b、A2b、P2b，分別代表豬肉中結合水的最高出峰時間、峰面積和結合水佔豬肉中總水分的百分比；②t21、A21、P21，分別代表的是豬肉中不易流動水的最高出峰時間、峰面積和不易流動水佔豬肉中總水分的比例；③t22、A22、P22分別代表自由水的最高出峰時間、峰面積和自由水佔豬肉中總水分的比例。所述的CPMG脈衝序列優選90°脈衝和180°脈衝之間的時間τ＝200μs。
本發明的有益效果是：
(1)肉樣大小可達到14×10×6cm，其優勢在於肉樣受到破壞的程度相對較小，能更真實地反映實際生產中肉中水分分布情況。；
(2)與傳統方法相比，共振頻率更高(傳統方法的共振頻率為100KHz)，更好地滿足大樣品的測定需要。
(3)與傳統方法相比，K空間大小更大(傳統方法K空間大小16×128)，更好地滿足大樣品的測定需要，獲得的樣品信息更加精確。
附圖說明
圖1.吹風乾燥過程中低場核磁對豬肉水分成像
圖2不同冷卻方式和時間對帶皮與否豬肉中結合水t2b、A2b、P2b的影響
左側三幅小圖為吹風冷卻；右側三幅小圖為噴淋霧化冷卻(不同字母代表差異顯著，P<0.05)
圖3不同冷卻方式和時間對帶皮與否豬肉中不易流動水t2b、A2b、P2b的影響
左側三幅小圖為吹風冷卻；右側三幅小圖為噴淋霧化冷卻，不同字母代表差異顯著(P<0.05)
圖4不同冷卻方式和時間對帶皮與否豬肉中不易流動水t2b、A2b、P2b的影響
左側三幅小圖為吹風冷卻；右側三幅小圖為噴淋霧化冷卻，不同字母代表差異顯著(P0.05)，但結合水出峰時間差異顯著(P0.05)。冷卻方式對豬肉冷卻過程中不易流動水的最高出峰時間有顯著影響，其中，吹風冷卻顯著降低了不易流動水的最高出峰時間(P<0.05)，而霧化噴淋冷卻不影響不易流動水的最高出峰時間。霧化噴淋冷卻和吹風冷卻都顯著提高了冷卻過程中不易流動水佔豬肉中總水分的比例(P<0.05)。不易流動水的峰面積在不同冷卻方式下都有提高的趨勢。
如圖4所示，帶皮和不帶皮豬肉在冷卻過程中自由水的峰面積及自由水在總水分中的比例都顯著下降(P0.05)。