Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы "VOCmeter" Селиванова Екатерина Борисовна

Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы
<
Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Селиванова Екатерина Борисовна. Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы "VOCmeter" : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.04 / Селиванова Екатерина Борисовна; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т мясной пром-сти им. В.М. Горбатова].- Москва, 2008.- 141 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-5/1610

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор научно-технической литературы 8

1.1 Химия мяса 8

1.2 Изменение мясного сырья в процессе хранения 13

1.2.1 Созревание мяса 13

1.2.2 Факторы, влияющие на запах мясного сырья и его изменение в процессе хранения и порчи 16

1.3 Методы оценки свежести мяса 23

1.4 Инструментальные методы оценки запаха мяса 29

2 Организация эксперимента. Объекты и методы исследования... 35

2.1 Объекты исследования 35

2.2 Организация эксперимента 35

2.3 Методы исследования 41

3 Результаты исследования 48

3.1 Определение чувствительности сенсоров к веществам, образующимся в процессе хранения и порчи мяса 48

3.2 Изучение влияния количественного содержания химических веществ, образующихся в процессе хранения и порчи мяса, на чувствительность сенсоров 59

3.3 Разработка методических подходов к отбору, подготовке и обработке проб мясного сырья для оценки свежести свинины мультисенсорным методом 64

3.3.1 Разработка метода отбора проб мясного сырья 64

3.3.2 Изучение влияния температуры обработки проб мясного сырья на объективность результатов оценки 69

3.3.3 Изучение влияния термического состояния мясного сырья на объективность результатов оценки 71

3.4 Определение критериев оценки свежести свинины мультисенсорным методом 74

3.5 Изучение влияния различных факторов на критерии оценки свежести свинины мультисенсорным методом 86

3.5.1 Оценка свежести различных морфологических частей туши 86

3.5.2 Изучение влияния автолитических изменений на критерии оценки 91

3.6 Сравнительный анализ результатов оценки свежести свинины принятыми и мультисенсорным методами 94

Исследование дополнительных возможностей применения мультисенсорных систем, на примере «VOCmeter», для оценки показателей качества мяса

1 Сравнительные исследования мультисенсорного и органолептического методов оценки запаха мяса 100

2 На примере «VOCmeter» оценка возможности и перспективы применения мультисенсорных систем для определения видовой принадлежности мяса 107

Расчет экономической эффективности применения метода оценки свежести свинины с использованием прибора «VOCmeter» ПО

Выводы 114

Список использованных источников

Введение к работе

Сенсорный (органолептический) анализ - это наиболее древний метод оценки качества пищевых продуктов, результаты которого связаны, прежде всего, с индивидуальной чувствительностью дегустатора, его физиологическим и психологическим состоянием, условиями оценки и другими факторами. Большой вклад в развитие методов органолептической оценки мяса и мясопродуктов внесли отечественные и зарубежные ученые Д.Е. Тильгнер, А.И. Грень, В.В. Пальмин, В.А. Гоноцкий, В.М. Горбатов, Ю.Н. Лясковская, Г.Л. Солнцева, Г.П. Динариева, Г.А. Сафронова, Н.Н. Шишкина, I.Dederer, G. Hammer, L.Rubin, О. Dong, T.Okayama, M. O Sullivan и многие другие. На сегодняшний день во многих странах мира проводятся исследования, направленные на совершенствование и создание новых методов органолептической оценки, обеспечивающих высокую достоверность полученных результатов.

Согласно действующим в России ГОСТ 9959-74 и ГОСТ 7269-79 органолептическую оценку мяса проводят по следующим основным показателям: внешний вид, цвет на разрезе, запах, вкус, консистенция, сочность, прозрачность и аромат бульона. Существующие на сегодняшний день методы органолептической оценки можно назвать субъективными, т.к. многие из перечисленных показателей качества могут быть определены с использованием современных инструментальных методов исследования (спектроскопии, изучение структурно-механических свойств, газовой и жидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и др.). Следует отметить, что основным недостатком некоторых из указанных методов является сложность подготовки проб, а также риск видоизменения веществ в результате химических взаимодействий, что может вносить ошибку в результаты анализа. Среди разработок современных инструментальных приборов заслуживает особого внимания мультисенсорная система «электронный нос», в основном на сегодняшний день используемая в химической промышленности для количественного и качественного анализа. Немногочисленный опыт использования подобных систем для оценки качества пищевых продуктов (чай, соки, молочные продукты, пряности, СО2- экстракты пряностей) подтвердил, что «электронный нос» по чувствительности сравним с человеческим носом, но имеет ряд преимуществ, поскольку является объективным методом, результаты которого легко подвергаются математической обработке. Однако отсутствует детальный сравнительный сенсорный анализ, выполненный органолептическим и инструментальным методами применительно к мясу и мясным продуктам.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что исследования, направленные на разработку методов оценки показателей качества мяса с использованием сенсорной инструментальной системы, своевременны и актуальны.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования является научное обоснование использования мультисенсорной системы «VOCmeter» для оценки свежести мясного сырья, а также исследование дополнительных возможностей применения мультисенсорного анализа для оценки показателей качества мяса. Для достижения цели были поставлены следующие основные задачи:

1. Определить чувствительность сенсоров к веществам, образующимся в процессе хранения и порчи мяса.

2. Изучить влияние количественного содержания химических веществ, образующихся в процессе хранения и порчи мяса, на чувствительность сенсоров.

3. Разработать методические подходы к отбору, подготовке и обработке проб мясного сырья для проведения оценки свежести свинины мультисенсорным методом.

4. Определить критерии оценки свежести свинины мультисенсорным методом.

5. Изучить влияние различных факторов на критерии оценки свежести свинины мультисенсорным методом.

6. Провести сравнительный анализ результатов оценки свежести свинины принятыми и мультисенсорным методами.

7. Исследовать дополнительные возможности применения мультисенсорных систем, на примере «VOCmeter», для оценки показателей качества мяса.

8. Рассчитать экономическую эффективность применения метода оценки свежести свинины с использованием прибора «VOCmeter».

Научная новизна

Научная новизна работы состоит в следующем:

• Научно обоснована и экспериментально доказана возможность использования в мясной промышленности.мультисенсорных аналитических систем, на примере «VOCmeter», с целью объективизации получаемых результатов органолептического анализа.

Установлена зависимость между химической формулой летучего химического вещества и формой его «визуального отпечатка» для сенсоров с металлооксидным покрытием.

Впервые разработаны методические подходы к проведению исследований по оценке свежести мясного сырья с использованием мультисенсорных аналитических систем.

• Впервые определены критерии оценки свежести мясного сырья (свинины) мультисенсорным методом.

• Установлена возможность применения мультисенсорных аналитических систем для объективной оценки запахообразующих компонентов мяса, в том числе, для выявления постороннего запаха.

• Установлена возможность применения мультисенсорных аналитических систем для определения видовой принадлежности мясного сырья (свинина, говядина, баранина, оленина, мясо кур, мясо страуса, мясо индейки).

Практическая ценность

Разработана методика и утверждены методические рекомендации по оценке свежести мяса (свинины) на приборе «VOCmeter». Преимуществами данной методики являются: простая подготовка проб, проведение исследований без химических реактивов; незначительные затраты времени (не более одного часа на один образец); объективность полученных результатов.

Разработанный инструментальный метод с использованием системы «VOCmeter», при сравнении с применяемыми в отрасли органолептическим и химическими методами оценки свежести мяса, позволит сократить затраты на пробоподготовку и проведение анализа. Экономия затрат в годовом исчислении составит 287,76 тыс. рублей в ценах 2008 г.

Изменение мясного сырья в процессе хранения

После прекращения жизни животного состав и свойства тканей начинают изменяться, вследствие чего существенно меняются важнейшие свойства мяса. Формирование качества мяса при хранении обусловлено комплексом ферментативных и неферментативных процессов, вызывающих изменение состава и состояния основных компонентов мяса [45, 59]. Изменения, вызываемые деятельностью ферментов самих тканей, называют ферментативными (автолиз), а вызываемые микроорганизмами — микробиальными [86].

Парное мясо обладает хорошо выраженными бактериостатическими свойствами по отношению ко многим видам бактерий, поэтому размножение микроорганизмов в нём заторможено [59]. В связи с чем, сразу после убоя животного на первый план выступают автолитические процессы. В наиболее общем виде автолиз — это совокупность последовательных этапов: прекращение обмена веществ, распад связей, объединяющих эти вещества в системы и, наконец, распад сложных веществ на более простые. В процессе автолиза в тканях происходят специфические физические и химические изменения, протекание которых во времени можно условно подразделить на стадии посмертного окоченения, разрешение посмертного окоченения и созревания. Созревание мяса начинается уже во время охлаждения после убоя, но происходит, прежде всего, в последующее время при температуре между минус 1С и плюс 7 С. При этих низких температурах созревание мяса длится для свинины - свыше 60 час, телятины - 7 дней, говядины - не менее 14 дней. Различие времени созревание определяется как видом животных (поперечное связывание коллагена), так и активностью ответственных за созревание мяса ферментов [8, 111]. В протекании процесса автолиза различают две фазы. В ходе первой фазы в анаэробных условиях под действием высвобождающейся энергии при распаде молекул АТФ расходуются резервы гликогена, который разрушается до молочной кислоты. Накопление молочной кислоты ведёт к сдвигу реакции среды в кислую сторону (до конечного значения рН около 5,5.), т.е. в сторону оптимальных значений для мышечных протеаз. Во время первого этапа развивается посмертное окоченение и мышцы достигают состояния максимальной жесткости. В зависимости от вида животного и состояния мышцы (условия до и после убоя), а также окружающей температуры окоченение наступает через 1,5 часа после убоя [59, 61, 78, 79, 84, 86, 92, 100, 101,104,105,111].

Вслед за изменением углеводной системы начинаются изменения состояния сократительных белков мышечного волокна (актина и миозина) и вторая фаза характеризуется постепенным прогрессирующим улучшением нежности мяса [59, 92, 111]. Наряду с улучшением нежности также происходит существенное улучшение интенсивности вкуса и аромата мяса. Однако следует отметить, что нежность по сравнению с другими органолептическими показателями улучшается более значительно [92].

В ряде случаев возникают нарушения процесса автолиза, т.е. возникают отклонения от нормы биохимических превращений в мышцах после убоя, что способствует формированию мяса с пороками PSE и DFD. Возникновение мяса PSE и DFD объясняют в основном одними и теми же причинами [59, 60, 61, 62, 111]. В результате различных стрессовых ситуаций в усиленной мере выделяются гормон коры надпочечников - адреналин. В его присутствии происходит ускоренный распад входящего в состав мяса фосфата - аденозинтрифосфата (АТФ). Этот процесс, в свою очередь, вызывает ускоренный гликолиз, в результате которого величина рН резко снижается уже в течение 1ч после убоя, а именно ниже рН 5,8. В результате возникает характер PSE мяса (быстро подкисленное, бледное и водянистое

мясо). В результате слишком быстрого снижения рН мясо PSE обнаруживает, прежде всего, плохую влагосвязываюгдую и влагоудерживающую способность. Кроме того, его окраска бывает заметно светлее. Благодаря чему такое мясо можно, как правило, различать и позже. Ароматообразование в подобном мясе часто бывает слабым [62], [110]. Исследованиями разных ученых установлено, что появление свинины PSE в значительной степени зависит от генетических факторов. Оно может быть исключено путём селекции, направленной на выведение етрессустойчивых животных [62].

Если же в результате сильной нагрузки на организм при транспортировании животных или же в результате их беспокойства перед убоем исчерпаны резервы гликогена в мышечной ткани, то может образовываться лишь небольшое количество молочной кислоты и величина рН остаётся относительно высокой (бывает не ниже 6,2), возникает DFD-мясо. Такое мясо имеет тёмную окраску и сухую консистенцию, более подвержено порче, характеризуется неприемлемыми вкусовыми качествами [59, 62, 111]. DFD-мясо нежелательно из-за своего непривлекательного тёмного цвета, пресного вкуса и «клейкости», но прежде всего из-за своей низкой сохранности, обусловленной высоким значением рН. Типичные для DFD-мяса отклонения усиливаются при созревании [4]. Вследствие более лёгкой подверженности микробиологической порче это мясо не подходит для производства продуктов без тепловой обработки и поэтому должно быть быстро использовано и переработано.

Изучение влияния количественного содержания химических веществ, образующихся в процессе хранения и порчи мяса, на чувствительность сенсоров

При исследовании проб, содержащих углекислый газ, был получен «визуальный отпечаток» сенсоров, форма которого значительно отличается от формы «визуального отпечатка» воды. На рис.7 видно, что из четырёх сенсоров MOS1-MOS4 максимальные отклики имеют сенсоры MOS и MOS4, при этом в сравнении с показаниями сенсоров при исследовании проб воды показания сенсора MOS больше в три раза, MOS4- практически в два раза. На основании ранее проведённых исследований можно предположить, что сенсоры MOSi и MOS4 чувствительны к углеродосодержащим органическим соединениям. Так как одной из основных функциональных групп органических соединений, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, является группа (=С=0). Таким образом, указанные сенсоры могут быть использованы для количественного и качественного анализа газов, содержащих компоненты с функциональной группой (=С=0).

Анализ данных исследования проб, содержащих аммиак и сероводород, обычно образующихся в процессе распада пептидов и аминокислот на стадии гнилостной порчи мяса, показал, что по сравнению с результатами исследования проб воды, показания сенсоров MOS-MOS4 имеют в сотни раз большие значения при исследовании проб аммиака и сероводорода. При этом было отмечено, что формы «визуальных отпечатков» сенсоров похожи между собой и из четырёх сенсоров MOS,-MOS4 максимальный отклик имеет сенсор MOS2 (рис.8,9). Следует отметить, что молекулы аммиака и сероводорода богаты ионами водорода, присутствие которых, возможно, способствовало увеличению показаний сенсора MOSa, из чего можно

С целью подтверждения полученных результатов провели исследование ряда других органических соединений. Например, в результате анализа проб, содержащих ацетон, был получен «визуальный отпечаток», характеризующий наличие в анализируемой среде компонента с функциональной группой (=С=0) и несколькими (тремя) атомами углерода, о чем свидетельствует значительное превышение показаний сенсоров MOS и MOS4 относительно показаний сенсоров MOS2 и MOS3 (рис. 10). НзС-СО-СНз а) б) Рис.10: а) - «визуальный отпечаток» мультисенсорного анализа ацетона; б) - структурная формула молекулы ацетона.

Исследование проб, содержащих органические кислоты, также подтвердило ранее полученные выводы. Например, на рис.11-13 видно, что формы «визуальных отпечатков» органических кислот (муравьиной, уксусной и молочной) чрезвычайно похожи, при этом максимальные отклики имеют сенсоры MOS и MOS4, что связано с наличием в молекулах кислот функциональной группы (=С=0) и нескольких атомов углерода. Значительное увеличение показаний сенсора MOS2 при исследовании проб муравьиной и молочной кислот можно объяснить присутствием дополнительных протонов водорода гидроксильной группы молекулы молочной и особенностями строения молекулы муравьиной кислот.

В результате проведённых исследований было отмечено, что формы «визуальных отпечатков» сенсоров андростенона и скатола чрезвычайно похожи между собой и значительно отличаются от форм «визуальных отпечатков» ранее исследованных органических веществ. Особенности форм «визуальных отпечатков» андростенона и скатола заключаются в следующем: - значительное превышение показаний сенсоров MOS и (VIOS4 относительно показаний сенсоров MOS2 и MOSj, что связано с наличием функциональной группы (=С=Ю) и атомов углерода; - большие значения показаний сенсора MOS-i, что является результатом воздействия на сенсор протонов водорода; - увеличение (относительно ранее исследованных органических веществ) показаний сенсора MOS3.

При анализе проб, содержащих аминокислоты (L-глутаминовую, DL-аспарагиновую кислоты, L-аргинин, DL-валин и гистидин), были получены «визуальные отпечатки», формы которых похожи между собой (рис. 16). При анализе геометрии «визуальных отпечатков» было отмечено, что в каждом из них максимальный отклик имеет сенсор MOS3, из чего можно предположить, что сенсор MOS3 чувствителен к аминогруппам, а его показания могут быть использованы для количественного анализа аминокислот в анализируемой среде проб мясного сырья и готовой продукции.

На рисунках видно, что сенсоры прибора обладают различной селективностью к анализируемым компонентам проб, что связано с различной формой каждого из «визуального отпечатка». Также анализ форм «визуальных отпечатков» исследованных химических веществ позволил установить, что показания сенсоров QMBrQMB8 не изменяются и находятся практически в нулевой точке, а показания сенсоров MOS1-MOS4 увеличиваются.

На основании результатов, полученных при определении чувствительности сенсоров прибора «VOCmeter», можно сделать следующие выводы: - для каждого из химических веществ характерна индивидуальная форма «визуального отпечатка» сенсоров; - чувствительность как кварцевых, так и металлооксидных сенсоров прибора к молекулам оксида серы равна нулю, в связи с чем, выявлены ограничения использования мультисенсорной системы применительно к веществам, содержащим оксид серы; - кварцевые сенсоры (QMBrQMB8) оказались нечувствительными к летучим химическим соединениям, формирующим запах, в том числе запах порчи, в связи с чем, при проведении дальнейших исследований использование данных сенсоров было нецелесообразным; - металлооксидные сенсоры MOSi и MOS4 имеют высокую чувствительность к органическим веществам, молекулы которых содержат функциональную группу (=С=0) и с увеличением числа атомов углерода в цепи показания сенсоров возрастают; - металлооксидный сенсор MOS2 имеет сродство к ионам водорода, сенсор MOS3 - к аминогруппе неароматических аминокислот.

Изучение влияния термического состояния мясного сырья на объективность результатов оценки

Для определения критериев, характеризующих свежесть свинины, проведён сравнительный анализ результатов, полученных при исследовании образцов мясного сырья принятыми методами и мультисенсорным методом. Полученные результаты представлены в табл.3,4.

На основании полученных данных органолептического, химического и микроскопического анализа образцы мышечной ткани, хранившиеся в течение первых трёх суток при температуре 4±2С, отнесены к категории «свежего мяса» (табл.3). На шестые сутки хранения опытный образец не может однозначно быть отнесён к какой-либо одной категории свежести, что связано с возникшими разногласиями результатов, полученных различными методами. Например, по микроскопическому показателю образец соответствует категории «несвежего мяса», по содержанию летучих жирных кислот, продуктов первичного распада белков в бульоне и по органолептнческим показателям - категории «сомнительной свежести».

При оценке свежести мяса на седьмые сутки хранения по всем показателям, за исключением содержания летучих жирных кислот, образец соответствует категории «несвежего». Таким образом, сравнительный анализ оценок свежести образцов мышечной ткани принятыми методами исследования показал, что в большинстве случаев результаты не согласуются друг с другом. Полученный вывод также подтверждают данные исследования свежести образцов мышечной ткани, хранившихся при температуре 25±2С, и жировой ткани, хранившихся при двух температурных режимах (табл. 4).

Следует отметить, что согласно принятым методам исследования (определение кислотного, пероксидного и тиобарбитурового чисел) существует две категории свежести жировой ткани: свежее и несвежее. Однако при получении результатов близких к пограничным значениям возникают затруднения при определении категории свежести продукта, что подтверждают результаты исследования образцов жировой ткани.

На рис.32-33 представлена сравнительная характеристика показаний сенсоров MOSi-MOS4 прибора при исследовании образцов мышечной ткани различных сроков хранения при двух температурных режимах.

На рис.32 видно, что показания сенсоров при исследовании проб поверхностных (глубоких) слоев образцов первых трёх суток хранения при температуре (4±2)С относительно малы и составляют: для сенсора MOSi -24227/18452 ед., MOS2 - 14617/12085ед., MOS3 - 10030/10957ед., MOS4 -13321/9687 ед. Следует отметить, что указанные образцы согласно принятым методам исследования были отнесены к категории «свежего мяса». Можно предположить, что данные показатели сенсоров характеризуют свежую мышечную ткань.

При анализе результатов мультисенсорного исследования образца шестых суток хранения при температуре (4±2)С, отнесённого к категории «сомнительной свежести», было отмечено, что показания сенсоров значительно превышали соответствующие показания ранее исследованных образцов и составили: для сенсора MOSi - 163479/145077ед., MOS2 -45704/39097ед., MOS3 - 16876/15902ед., MOS4 -71112/124513 ед. Таким образом, можно предположить, что данные показатели сенсоров характеризуют мышечную ткань категории «сомнительной свежести».

Показания сенсоров исследования образца седьмых суток хранения при температуре (4±2)С превысили соответствующие показания образца шестых суток хранения более чем в три раза и составили: MOSi - 542257/542257ед., MOS2- 176062/146595ед., MOS3 - 48218/42227ед., MOS4 -234540/224441 ед. Образец согласно принятым методам исследования был отнесён к категории «несвежего мяса». Таким образом, можно предположить, что данные показатели сенсоров характеризуют мышечную ткань категории «несвежее мясо».

Следует отметить, что по результатам принятых методов образец первых суток хранения при температуре 25±2С (образец 1К) был отнесён к

двум категориям свежести, в то время как показания сенсоров превысили соответствующие показания сенсоров, характеризующие несвежее мясо. По результатам оценки свежести мультисенсорным методом образы вторых и третьих суток хранения при температуре 25±2С также отнесены к категории «несвежее мясо».

Таким образом, согласно результатам мультисенсорного анализа образцы мышечной ткани были отнесены к категории: - «свежего мяса»: образцы первых трёх суток хранения при температуре 4±2С; - «сомнительной свежести» - образец шестых суток хранения при температуре 4±2С; - «несвежее» - образец седьмых суток хранения при температуре 4±2С и все образцы, хранившиеся при температуре 25±2С. Показания сенсоров MOS1-MOS4 при исследовании образцов жировой ткани представлены на рис. (рис.34-35).

Согласно принятым методам исследования образцы нулевых и первых суток хранения при температуре 4±2С были отнесены к категории «свежего мяса», показания сенсоров не превысили следующие значения (поверхностная/глубокая проба): MOSi - 10562/11656ед., MOS2 -8793/10841ед.; MOS3 - 11568/12403ед.; MOS4 - 14145/14800ед. Можно предположить, что данные показатели сенсоров характеризуют жировую ткань категории «свежее мясо».

Образец первых суток хранения при температуре 25±2С (образец 1К) был отнесён к категории «сомнительной свежести» и показания сенсоров имели следующие значения: MOS, - 52265/93305ед., MOS2- 12565/34117ед.; MOS3 -13508/16437ед.; MOS4 -23181/59462ед. Таким образом, можно предположить, что данные показатели сенсоров характеризуют жировую ткань категории «сомнительной свежести».

На примере «VOCmeter» оценка возможности и перспективы применения мультисенсорных систем для определения видовой принадлежности мяса

Мясо различных видов животных характеризуется специфическим запахом, но в большинстве случаев идентифицировать мясное сырьё органолептическим методом сложно. На сегодняшний день для указанной цели используют методы полимеразной цепной реакции, иммуно-ферментного анализа, однако эти методы характеризуются высокими затратами труда и материалов, в связи с чем представляло интерес определить перспективность использования мультисенсорной системы «VOCmeter» для определения видовой принадлежности мяса.

Результаты обработки данных методом главных компонент представлены на рис.49. На рис.49 видно, что области точек, характеризующие каждый вид мяса, располагаются на близком расстоянии друг от друга, что позволяет выявить области (кластеры), свойственные каждому из видов мясного сырья. Например, в первой и четвёртой системах координат располагается кластер, характеризующий говядину (2); в первой и второй - мясо страуса (6) и оленину (5); в третьей - свинину (I) и мясо индейки (7); в третьей и четвёртой - мясо кур (3). При этом следует отметить, что кластер, определяющий оленину, располагается на значительном расстоянии от кластера мяса страуса и имеет значительно большие координаты первой главной компоненты (РС1). При этом следует отметить, что кластеры в ряде случаев располагаются рядом друг с другом, но они лежат под разным углом в пространстве, что делает возможным проводить анализ видовой принадлежности мясного сырья с высокой достоверностью.

Органолептический метод оценки видовой принадлежности мясного сырья является субъективным. Например, мясо страуса и говядина обладают схожими характеристиками органолептических показателей, что значительно затрудняет работу дегустаторов-экспертов. В тоже время, как показано на рисунке, указанные кластеры располагаются на значительном расстоянии друг от друга, что позволяет с высокой степенью достоверности идентифицировать видовую принадлежность мясного сырья.

Результаты, полученные при исследовании на приборе различных видов мясного сырья, подтвердили возможность применения мультисенсорных аналитических систем типа «электронный нос» для определения видовой принадлежности мясного сырья.

С целью повышения объективности результатов оценки свежести свинины разработан инструментальный метод с использованием мультисенсорной системы «VOCmeter». Для сравнения приняли органолептический метод (ГОСТ 7269-79) и химические методы оценки свежести мяса (ГОСТ 23392-78). Следует отметить, что результаты органолептического анализа связаны, прежде всего, с индивидуальной чувствительностью дегустатора, его физиологическим и психологическим состоянием. Следовательно, основным недостатком данного метода является влияние человеческого фактора на результаты оценки. В случае возникновении разногласий в результатах органолептической оценки свежести мяса целесообразно привлечение химических методов, таких как определение количества летучих жирных кислот и определение продуктов первичного распада белков в бульоне.

Мультисенсорный метод даёт возможность за один час провести анализ пяти образцов, при этом задействован один человек.

Органолептический анализ одного образца проводится в течение 48 мин, при этом задействовано пять человек. Оценка свежести мяса по количеству летучих жирных кислот осуществляется в течение 12 часов, при этом проводят исследование шести образцов; при определении свежести мяса по наличию продуктов первичного распада белков в бульоне также исследуют шесть образцов, анализ осуществляют в течение 1 часа. Проведением исследований химическими методами заняты 2 человека.

Годовое количество анализов определено, исходя из максимально возможного проведения исследований в единицу времени (1 час).

Применение мультисенсорного метода позволит провести оценку свежести 9600 образцов в год. Для органолептического метода принято 960 образцов в год по оптимальному количеству анализов проведённых химическим методом (метод определения количества летучих жирных кислот).

В таблице 2 представлены среднегодовые затраты на оплату труда при проведении анализов по оценке свежести мясного сырья.

Похожие диссертации на Разработка метода оценки свежести свинины с использованием мультисенсорной системы "VOCmeter"