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0引言
化学耗氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)是指在一定条件下用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧含量(mg•L-1)来表示.它可以反映水体受有机物的污染程度,是衡量水质的重要指标之一.水体中COD的测定方法有化学法、紫外吸收法、荧光法以及臭氧氧化法等[1-4].目前环保领域COD的测量主要是采用化学法中的高锰酸盐指数法和重铬酸钾回流法.水体中COD的测定受诸多因素的影响,如加入的氧化剂种类、浓度、反应液的pH值、反应温度、时间以及催化剂的种类和用量等[5].目前采用的高锰酸盐指数法和重铬酸钾回流法,分析周期长,能源浪费大,受回流设备的限制不能进行大批量分析,且会产生严重的贵金属银盐及汞盐污染.近年来利用光学法进行水质监测已成为国际的研究热点[6-10].与传统方法相比,光学监测技术具有操作简便、不需要消耗试剂、重复性好、测量准确度高和检测快速的优点[11-15],非常适合对环境水样的快速在线监测.本文基于紫外光谱法的COD测量技术,设计了一种全光谱分析的水质COD在线监测系统,利用最小二乘法建立了计算模型,并进行模型参量反演.针对现实水样的复杂性,在实验室内配制模拟水样进行测量,并与相关仪器测量结果进行了对比.实验结果表明.该方法无需消耗任何试剂,测量准确度高、重复性好,可以应用于复杂水质的COD在线监测.
1测量原理与实验系统
从20世纪60年代起,国外就开始了紫外吸收光谱法测量COD的研究,其发展经历了单波长法、双波长法、多波长法、全光谱法的发展历程.单/双波长光度计的结构简单,只适用于成分单一的水质COD的测定.而实际水样COD的测定会受到多种因素的干扰,且水体中有机物组分不同,最大吸收峰也并非都在254nm处(如图1,图中1~6分别表示苯胺、苯酚、丙酮、腐植酸、邻苯二甲酸茎钾和水杨酸).因此,只用254nm来捕捉全部有机物是非常困难的.全光谱法COD测量的理论基础:大多数有机物在200~400nm紫外波段都有吸收,通过测定水中有机物在紫外波段的吸光度值,可以间接反应出水体中有机物的含量,从而广泛应用于水中有机物的定性、定量测定.整个测量系统的结构如图2.系统采用流通式进水方式,进水口通过进水泵控制水流速度,排水口通过电磁阀控制排水;光源采用光纤灯(贺利士氘-钨灯,型号:DTM6-10),波长范围覆盖200~1100nm波段;光源通过光纤耦合到样品池,样品池两端设计为标准的SMA905接口,为了保证入射光、透射光的传输效率,在样品池两端增加透镜组;光谱检测设备采用微型光谱仪作为检测终端(OceanOpticsUSB4000),负责光谱信号的采集;控制单元是测量系统的核心,负责光源控制、进水泵控制、电磁阀排水、光谱信号采集与处理.
2基于全光谱分析的COD计算方法
2.1实验数据选择配制了5种不同COD的邻苯二甲酸氢钾溶液.图3为其吸光度光谱图,测量波长范围为200~750nm.从图中可以看出,5种浓度的溶液在400750nm的波段内基本没有吸收,结合图1中6种有机物在此波段内也基本不产生吸收,所以本文选取了200~400nm波段范围内的数据用来进行系统模型的建立.
2.2系统模型建立数据的处理流程如图4,其中计算模型的流程如图4(a).光谱值通过实验获取.采集的原始光谱一般会有噪音,通过小波滤波的方法对光谱进行预处理,滤除环境杂散光带来的扰动.光谱经过滤波预处理后,进行吸光度计算,计算公式依据朗伯-比尔定律A=-lg(I/Io)(1)式中,A表示吸光度,I表示透射光强度,Io表示入射光强度.根据吸光度的计算结果,选取特征波长处吸光度用于模型计算.参量反演数学模型:将200~400nm波长段的吸收光谱分成n个区间,建立吸光度系数a与浓度c的方程.取n个区间的中心波长作为特征波长,n即为特征波长的个数.将特征光谱映射为COD值的特征向量,可以建立如下方程那么式(3)可以记为ax=c.其中,a为吸光度,x为传递系数,c为COD值.吸光度a可以通过实验的方法计算得到,COD为待测量.这样对传递系数x的求解可以转换为通过m个方程解n个未知数的问题.利用最小二乘法对方程组进行多元线性回归,就可以得到相应传递系数.在本文的实际应用中,n取值20,m取值30.
3结果与讨论
3.1精密度及检出限实验精密度的测定:取20mg•L-1的邻苯二甲酸氢钾标准溶液连续测定11次,相对标准偏差为2.93%,精密度良好.检出限的测定:平行测定质量浓度为1.0mg•L-1的邻苯二甲酸氢钾标准溶液7次,据式(4)计算最小检出限ρMDL=S*t(n-1,0.90)(4)式中S为标准偏差,t(n-1,0.90)表示置信度为90%、自由度为n-1时的统计量t值,本实验中t(6,0.90)=1.94.计算得本法的检出限为0.0985mg•L-1.
3.2模拟水样的测定人工配制21种模拟水样,利用本文所建立的监测系统进行COD的测定,并与实验室测量数据进行了对比,实验室方法采用S::CAN(lyserII)测量仪进行COD的测定.图5为本文建立的最小二乘法拟合模型计算得到数据与实验室测量数据的对比.其中,点线表示实验室实测数据,实线表示利用模型拟合得到的数据.为了验证两者的线性关系,对模型计算结果与实验室测量结果进行了线性拟合(见图6),满足线性关系:y=-0.32005+1.00046x,r2=0.99818.从拟合结果来看,本文所建立的模型计算结果与实验室测量结果存在良好的相关性,可以满足测量的实际需求.为了进一步分析本系统计算结果的准确度,表1给出了本测量系统测得的20个模拟水样的COD与实验室测量值的误差比较.结果表明,本测量系统的最大误差在2%左右,其测量结果能够较好地与实验室测量数据吻合,可以满足现场监测的需求.
在化学元素周期表的第三、四、五行中间的一些元素通常称为过渡金属,其别是由第三行的钛(Ti)、钒(V)、铬(Gr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Gu)、镍(Ni)、铜(Cu)等的3d离子掺杂的晶体中发现了激光振荡现象。这些离子有着极优越的特性,由于其电子能级与环绕它们的晶体结构产生的场之间的强烈耦合,造成了它们具有很宽的能带发射。因此,这些过渡金属离子的激光波长通常可以在几个纳米到几百个纳米的很宽的范围内调控。上世纪80年代初实现了利用铬和钛3d离子的掺杂晶体,得到了可调室温激光,从而极大地推动了将过渡金属离子作为晶体的激活介质的研究,从而使过渡金属离子激光在通过锁模产生超短脉冲以及必须精确调节波长的激光的应用领域受到了人们的普遍重视,而在科学研究、医学、测量和检验技术、通讯以及激光光度学等方面得到了广泛的应用。
本书详细地讨论了用作可调固体激光的活性介质或其它晶体的3d离子光谱学、电振动和磁性质等一般性质,系统地阐述了晶体场计算(包括能级和吸收谱的第一原理计算)涉及的方方面面,包括微扰计算与完整的哈密顿量的对角化,并给出了理论结果与实验光谱细致的比较、研究了动力学JohnTeller效应对于晶体中3d杂质光谱的影响、电振动谱的分析以及过渡金属离子掺杂材料的应用等。
本书内容共分7章:1.具有3d离子的激光晶体最新发展(S.Kück); 2.3d离子晶体场的交换电荷模型(M.G.Brik等);3.叠加模型及其应用(Y.Y.Yeung);4.自旋哈密顿量和3dn杂质附近晶格的畸变(W.C.Zheng);5.3d离子掺杂晶体中的动力学JohnTeller效应(L.Martinelli);6.晶体场效应的第一原理计算与在激光晶体中3d离子吸收谱(M.G.Brik);7.在硒化锌(ZnSe)晶体内作为非线性光学设备新吸收器的钴络合物(I.V.Kityk)。
本书是由罗马尼亚和爱沙尼亚大学的两位著名教授编著的一部研究掺杂3d离子的固体激光的研制、一般性质、计算方法以及理论与实验比较的专著。其内容非常丰富,特别注重实际的理论计算方法以及与各种实验数据的详细比较。本书的读者对象是晶体光谱学、材料科学及其光学应用的研究人员和研究生。研习本书需要读者熟悉原子能级和电子组态的光谱学符号,掌握晶体点群的基础知识。
(中国科学院大学)
关键词:广州市;普通高校;网球教学
中图分类号:G40-013.9 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0118-02
随着社会进步,网球运动从简单游戏发展演变成为一种精彩纷呈、对抗激烈的现代体育运动项目,在世界广泛而又蓬勃地发展,其意义已不再局限于体育和游戏的范畴,越来越多地被赋予了社会因素。本文对广州市26所普通高校网球教学的现状进行调查与研究,据此对广州市普通高校网球教学的现状进行客观的评价与分析,找出影响该市普通高校网球教学可持续发展的因素,并提出相应的发展对策和建议。
一、广州市普通高校网球教学的现状分析
1.网球课教学内容的现状分析
广州市普通高校网球课教学内容主要包括两方面:实践和理论。
(1)网球课实践教学内容的现状分析。广州市普通高校网球课实践部分内容基本类似,只不过是各个高校的课时安排不一,侧重点不同,其主要以正手击球、反手击球、发球与接发球、正手截击、反手截击等技术动作内容和一定量的身体素质练习等辅助教学内容。其中只有6所高校网球实践教学内容全部是网球技、战术练习,其它高校都还包含一些辅助教学内容。另外,广州市普通高校网球实践教学内容的主要形式是在室外集中授课学习。
通过对大学生的问卷调查可以看出,大学生对实践教学内容满意的占30.3%;较满意的占29.4%;不满意的占40.3%,说明目前广州市高校网球实践教学内容存在较多的问题。大学生普遍认为:网球课实践教学内容的技术动作的重复性练习过多、单调,网球实践课变成了网球运动竞技目的的训练课,长此以往,会使学生产生厌烦心理,不利于激发学习激情。
(2)网球课理论内容与形式的现状分析。通过调查统计看出,广州市26所普通高校都有各自的网球理论教学内容,只是各校的侧重点不同。广州市普通高校网球理论教学内容大体包含以下内容:网球运动概述、网球比赛规则和裁判法以及竞赛的组织、网球运动的发展趋势、价值、意义,等等。各个高校的理论教学形式存在一定的差异,有的高校在室内集中讲解,有的室内外相结合讲解,有的采用视频与讲解相结合的形式。从走访调研看,各个高校都有相应的理论体系。但是,进一步了解发现,有些高校网球理论太陈旧,流于形式,往往应付上级领导的检查,实效性内容太少,与终身体育发展的内容不多。因此,各个高校要加强网球理论的建设,使当代大学生能真正了解网球运动的价值,能掌握科学地进行网球锻炼的原理和方法。
2.网球课形式、教学时数的现状分析
通过对广州市普通高校网球课开课形式的调查结果可知,作为选修课形式授课的有3所学校,作为选项课形式授课的有6所学校,二种形式都有的有17所学校,其所占百分比分别为11.5%、23.0%、65.5%。通过访谈得知,大学一年级开设网球课的有14所高校,在大学二年级开始开设网球课的有10所,在大三、大四开设网球课的一共才2所,可看出,广州市网球课在大学一二年级开课率较高,而三四年级开课率相对较低。从以上数据说明,广州市普通高校网球课开展较好,同时也说明网球课的开设率不均衡,主观原因是学校相关体育教学的领导对网球课的目的、价值等方面缺乏应有的认识,客观原因是高校网球教学师资、场馆设施等方面存在不足。
其次,广州市普通高校网球课的课时偏少。每个学期在完成网球实践内容与理论内容教学外,网球教师很难有时间再进行辅助内容的教学。被调查的广州市普通高校中,网球课教学时数总体偏少,表面看有18所高校每学期教学进度中安排达到了32学时,但是由于受阴雨天气的影响,大部分高校网球课教学时数还是不足,与教育部规定每学期教学时数一共不得少于32学时相比偏少。
3.教学方法和手段的现状分析
教学过程离不开教学方法和手段,不同的教学方法或手段都会产生不同的教学效果。被调查的教师中,大部分教师喜欢用传统教学方法,有32.5%的教师喜欢用录像多媒体教学法,还有17.6%的教师采用网络教学法等其它方法。显然,传统教学方法仍然是广州市普通高校网球教师首选的教学方法,而一些现代化教学方法和手段使用率相对较低。分析这种现象的原因:网球教师长期使用传统教学方法和手段已养成了习惯,他们对传统的教学方法具有一定经验,认为传统的教学方法和手段操作简单、方便、实用。现代网球运动与比赛并不是单单体力与技术的对抗,而是运动者智力和意识的较量,需要从事网球教学与训练的教师提高自身的专业水平和能力,不断学习国内外先进技术及教学与训练方法,使高校的网球教学水平跟上时代的步伐,以满足广大学生对网球运动的需要。
4.教学场馆与器材设施现状分析
硬件设施是高校体育教学和群体工作开展的基础,硬件设施否完备直接影响到高校网球运动的普及与发展。调查得知,目前广州市普通高校网球场地主要有塑胶、硬地(铺水泥或沥青)和沙土地这三种类型,其中塑胶场地最多,沙土地最少。这可能和各高校本科的教学评估有关,大多数网球场地是新建场地,要求的标准相对较高。调查得知:24.7%的高校拥有6块场地以上,57.7%的高校拥有2~6块场地,19.2%的高校拥有场地低于2块。从各个高校拥有场地数量与学生人数的比例来看,与教育部的要求(场地数与学生数之比是1:1000)相差较大。在调查中,有84.5%的学生对场地表示不满意。这些数据可以看出,广州市普通高校网球场地的配备存在严重的不足现象。
在器材方面:好的球拍对掌握技术会有很大的帮助,但各高校对此提供的支持和帮助明显不足。在被调查的26所高校中,近9成的学校网球课没有给学生提供球拍和球,由学生自己负担,势必影响学生对网球的兴趣。学生购置的球拍,一般是价位在100K左右,多数是较差的铝合金材料,只有极少数的学生使用较为高档的球拍。球也是多种多样,有的弹性很低,有的弹性很高,平均每个学生才拥有2个球,平均有3%左右的学生没有网球。这些充分说明,广州市普通高校网球课的器材配备非常缺乏,远远满足不了大学生的体育锻炼需求。
二、发展对策
1.深化网球课的教学改革
建议对高校一二年级学生开设网球选项课,主要以网球运动技能为教学内容。对三四年级学生开设网球选修课,主要是网球竞赛法、规则裁判法、网球技战术欣赏等教学内容。这样才能使大学生较系统地掌握网球的技战术和理论水平,对兴趣的培养起到促进作用。第二要合理安排教学时数(每学期要大于32学时)。应转变“传统型”的教学方法,加强教学方法钻研和利用,掌握各种现代化教学方法和手段。对于初级班的学生可以采用“软式网球”,以降低初学者的难度,使之较易掌握技术动作,对网球动作定型非常有益。
2.加快网球教师教育一体化进程
教师水平的高低是影响网球教学效果的一个重要因素。因此,要加快广州市网球教师教育一体化进程,从而提高教师的业务水平和专业素质。相关职能部门应重视并加大对在职网球教师的培训力度,多方位、多渠道筹集资金,做到师资培训有计划、有步骤地有序进行,整体提升广州市普通高校网球教师的教学、科研、学历、裁判水平。
关键词:转基因食品 分析检测技术 缺陷 标识
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2015)02-0035-01
文章主要对转基因的原料作物以及转基因成分进行分析检测,消费者需要了解到插入的外源基因的信息以及外源基因的表达产物是否对人体以及环境有害,这就需要很高的转基因食品的分析检测技术。分析检测技术的基础为标识制度,标识制度有自愿标识制度和强制标识制度,尽管各国之间标识制度不同,但食品进出口时仍需对标识制度进行参照。转基因食品的分析检测技术主要有组学分析技术、光谱学分析技术、DNA水平和蛋白质水平检测策略、分子特征分析检测技术、转基因快速检测技术、转基因定量检测技术等。
1 转基因食品标识制度
到目前为止,世界上有超过50个国家对转基因食品采取了标识制度。这类制度可大体分为两类,一类是强制性标识,另一类是自愿型标识。其中,有着非常严格和预防性的法律制度以及对需要标识的阈值进行规定的国家为中国和欧盟等;另外,采取自愿标识通常在只有食品中存在明显差别如过敏原的情况下才进行标识。尽管各国采用不同的标识制度,但是除却政治因素,各国考虑更多的是实际检测能力。经过批准进口的转基因食品全都具备相应标识制度,所以说,转基因食品标识制度是转基因食品的重要组成。
2 转基因食品分析检测技术
随着各种技术的不断发展变化,转基因分析检测技术也不断进行发展。转基因食品的非期望效应的评价依赖于组学分析技术,而数字PCR技术的出现和好的弥补了普通PCR技术在转基因检测方面的缺陷[1]。在精确定量方面基因拷贝数的绝对定量通过一定的技术也能够实现,另外,等温扩增技术和试纸显色原理在快速检测领域的应用,能够帮助特殊岗位的工作人员进行快速检测。
2.1 组学分析技术
组学分析技术含有蛋白组学、转录组学以及代谢组学等技,是对一类个体系统集合的分析技术。蛋白组学指在特定的时间和环境下,对一个细胞中全部蛋白质表达进行研究的技术。蛋白组学主要研究某一细胞或者生物在一定的病理及生理情况,其蛋白质的特点、数量、功能等[2]。转录组学主要研究细胞在表达某一功能其基因的和,其研究成果为外源基因表达的信息和外源基因进入受体中所表达的状况。代谢组学主要是对细胞在特定时间和环境下全部的小分子代谢物质进行研究。
2.2 光谱学分析技术
近红外光谱检测是转基因光谱学技术的主要技术。近红外光谱检测的优点在于其穿透性很强,因此不需要对其检测物质进行基因组提取或者预处理。尽管还不能确定转基因光谱学检测的准确性,但是光谱学检测的优势在于简单迅速和无损检测。因为消费者格外关注转基因食品的安全问题,因此,光谱学和组学分析的关注方面都在转基因食品的非期望效应上。
2.3 DNA水平和蛋白质水平检测策略
到目前为止,国内外对转基因食品的分析检测技术的的主要研究方面是在蛋白质和核酸上。在实际应用过程中,以DNA作为检测基础的检测技术被广泛应用的原因在于其检测的灵敏度较高并具有特异性[3]。聚合酶链式反应也是被广泛使用的转基因分析技术之一。另外,较为常用的还有酶联免疫吸附法。PCR技术是DNA水平检测较为常用的技术,因其导入受体的外源基因的位置和大小无法确定,所以,在检测过程的实现需要筛选技术的辅助。其中,使植物体能够稳定表达的低拷贝基因内标基因和标准物质是PCR检测中常用的物质。
2.4 分子特征分析检测技术
将转基因作物或食品中受体所插入的外源基因的所有信息称为分子特征,主要有外源基因的特异序列、插入位点及数量、外源基因两侧的侧翼序列等。这些信息是整个分析检测技术的基础,能够辅助转基因作物或食品分类、评价等。分子特征既是转基因分析对象的同时,又是转基因的检测对象,在快速检测和精准定量检测中起着重要作用,另外,在组学分析技术中也有着重要影响。
2.5 转基因快速检测技术
完善的转基因食品分子特征信息相当于一个巨大的信息筛选库。但是在地方食药监局和港口出入境检疫局的工作人员对精准、高效的检测未知样品的技术重视程度更高。转基因分析检测在实际中的应用应该是没有进行专业培训的工作人员也能够利用技术手段来进行检测。其中PCR技术需要在变温的条件下进行多步骤的操作,显然不符合高效的原则,因此,有必要进行开发恒温下的检测技术。转基因快速检测技术有等温扩增检测技术、试纸检测技术等。
2.6 转基因定量检测技术
制定标识的基础为分子特征,而利用定量检测技术可以实现对标识阈值的确定。一方面,定量检测技术能够在科研工作中进行样品转基因相对含量以及外源基因拷贝数的确定;另一方面,定量检测技术还可以在田间对样品的含量进行确定,并依据其阈值提供处理措施。作为贯穿整个转基因分析检测工作的技术手段,定量检测技术为标识制度提供了科学依据。有传统的定量检测技术、数字PCR检测技术、新材料辅助的定量检测技术等。
3 结语
自世界上首例转基因作物耐草甘膦品系转基因大豆问世以来,转基因作物开始飞速发展,传统农业受到很大的冲击。随着转基因作物的快速发展,越来越多的转基因食品流入市场,转基因食品在满足人们物质生活需要的同时,人们开始注重转基因食品的安全性。世界各国纷纷出台了一系列的管理制度来预防转基因食品带来的安全问题,在1922年,世界各国倒成了《卡塔赫纳生物安全议定书》来对转基因食品进行规范。对转基因食品进行标识和监管的首要任务就是对转基因食品进行成分分析检测,因此,转基因食品分析检测技术的发展对转基因食品的安全有着至关重要的影响,此技术也属于全球食品安全检测的重要技术,值得推广借鉴。
参考文献
[1]曹福成.试论转基因食品检测技术研究进展[J].科技与企业,2013,(9):338.
【关键词】近红外光谱分析技术;肉类产品;检测;鉴定;预测精度
一、检测肉类产品化学成分分析
传统的化学分析方法不适宜于再现即时检测,具有很大的破坏性,并且花费的时间长。但是肉的食用品质和营养品质受到肉品化学成分的影响很大,而为了评定肉品的品质,NER技术可以快速、无损测定原料肉和肉类制品中多种组分的含量。近些年看来,在肉品化学成分快速检测方面,近红外光谱技术取得很多进展,如:Cozzolino为了对51只羊身上不同部位的306块肌肉进行检测,运用了可见/近红外光谱,发现测定的结果与花足额分析测得的结果具有较好的相关性,得到水、蛋白质、肌内脂肪系数分别为0.76、0.83、0.73。而除了这三种主要组分外,肉的品质和营养价值受脂肪中脂肪酸的组成和含量的影响也挺大,如:Sierra为了预测牛肉中各种脂肪酸含量、饱和脂肪酸、支链脂肪酸、单一不饱和脂肪酸的系数,采用了NIR技术,得到相关系数分别为0.837、0.701、0.852。另外,在肉类微量元素含量的近红外光谱分析方面,Gonzalez-Martin为了检测Iberian鲜猪肉糜中的矿物质元素Fe、Zn、Ca、Na和K,利用近红外反射光谱得到了其相关系数分别为0.842、0.695、0.761、0.639、0.781。
另外,一些学者采用近红外反射仪构建了肉糜在线检测系统,表明了肉糜力度越小,其预测误差越小。由此可见近红外光谱技术对韩皮昂较少其他化学成分的检测精度不是特别理想,但是可以准确的测定肉中主要成分的含量,为了提高检测精度需要改善光谱参考方法,同时,对于完整肉片检测的时候,近红外光谱法能达到在线检测的要求,可增加扫描次数或扩大取样范围,并将肉切碎或绞碎均匀混合成肉糜状,检测精度要比整块肉样要高[1]。
二、应用于肉类产品感官评价的分析
肉色是肉品感官评定的重要指标。肉类的感官指标主要是肉品的颜色、文理、风味等,利用这些指标,近红外光谱技术与肉品其他物化性质的关联性可对其进行检测。如:Cozmlino采用修正的偏最小二乘分析法,利用可见光和NIR技术对肉的颜色、红度、黄度进行检测,得到了同品种猪肉L*和a*的验证相关系数较高。其次,肉类食用品质中重要的衡量指标还包括嫩度。如:Byrne等在750~1098nm的光谱范围内,采用成分分析法研究了牛肉背最长肌的嫩度、文理、风味与近红外光谱的相关性。而Shackelford等利用远红外光谱技术实现对牛肉畜体的质量评价和产量分级。再者,通过挥发性盐基氮这一指标来表示,利用近红外光谱可以快速评定肉品的新鲜度。如:Leroy为了评价猪肉的新鲜度,利用近红外光谱技术,在1200~1300nm波长建立了挥发性盐基氮预测模型。由此可见,由于肉类多不均匀,造成了研究肌肉部位受到限制,如果近红外光谱技术与机器视觉技术等方法进行融合的话,不但可以评定多种肉品指标,还可以提高肉品的感官评定精度。并且在一定程度上,可以提高在线检测效率和实际的经济效益。也就是说,近红外光谱技术快速检测肉类主要感官指标是可行性的[2]。
三、应用于肉类产品物理特性上的分析
肉品系水力式肌肉组织保持水分的能力。在对肉类物理特性的检测时,NIR技术主要包括pH系水力和剪切力等。在生产和运输的过程中,由于肉品系水力不良,会造成严重的质量损失。近些年来,在对生鲜肉系水力进行检测的时候,国内外利用金宏外光谱技术的结果并不理想。如:Hoving-Bolink在线检测时,利用近红外光谱发现对滴水损失的预测效果不佳。而Kapper在对132个猪肉样品进行红外光谱分析,得到滴水损失的相关系数为0.73。Prevolnik为了研究猪肉的滴水损失,利用近红外光谱技术,采用神经网络算法和偏最小二乘回归分别建模,预测的误差相近。另外,在对多种肉类pH进行检测时,廖义涛采集了猪肉肉块样本的可见/近红外光谱,研究了猪肉pH的可见/近红外光谱在线检测,同时测定pH,经一阶微分结合多元散射校正对光谱预处理后RMSEP为0.051,建模型的预测相关系数为0.905。由此可见,基于近红外光谱预测肉品滴水损失存在一定的局限性,但是近红外光谱分析技术更具有在线无损检测的实际应用价值,其他评价系水力的方法都存在破坏样品、样品准备复杂、耗时长等诸多原因。因此,近红外光谱技术对预测肉品滴水损失具有一定的显示意义。提高了近红外光谱法对肉品滴水损失的预测精度,防止了在因素对光谱获取的影响和改善参考方法。
四、对肉类品种的判断和安全鉴定
食品安全检测中,对原料肉明确来源是非常重要的。为了进一步实现肉类的品种判断和安全鉴定,近红外光谱技术可以对肉类的化学成分和含量的分析等为依据。如:McDevitt为了鉴别不同四样条件的鸡肉,采用近红外光谱技术结合经典化学分析方法,得到脂肪、蛋白质和灰分的相关系数为0.93、0.86、0.71,并且快速判别出养殖条件,发现养殖时间短的鸡肉含有更高的脂肪,还含有更低的蛋白质和灰分。Andres对232个羊羔肉样品分析获得NIR光谱曲线,并且进行了感官分析,得到的相关系数都小于0.40,但是近红外光谱技术具有快速辨别羊羔肉的感官特定,能够区分优良感官指标的肉品。一般情况下,化学方法鉴别真伪花费的时间较长,而近红外光谱技术可应用于原料肉品质的快速定性和鉴别分析,能快速对肉类掺假进行鉴别[3]。
五、总结
近红外光谱技术可以代替那些具有污染环境,危害健康的检测器工具或技术,是一种具有对大量肉样的化学组成进行检测的技术,并且还能对肉的物理性质和感官品质进行分析,对于更好地完善肉及肉制品行业的安全监控具有很大的现实意义。
参考文献
[1]赵松玮,彭彦昆,王伟,张海云,宋育霖,赵娟.基于近红外光谱的生鲜猪肉新鲜度实时评估[J].食品安全质量检测学报,2012(06).
[2]廖宜涛,樊玉霞,伍学千,成芳.猪肉pH值的可见近红外光谱在线检测研究[J].光谱学与光谱分析,2010(03).
[3]胡耀华,熊来怡,蒋国振,刘聪,郭康权,佐竹隆显.基于可见光和近红外光谱鲜猪肉蒸煮损失和嫩度检测的研究[J].光谱学与光谱分析,2010(11).
课题:兵团科技支疆项目(NO.2014AB037)。
作者简介: