近红外光谱的河蟹新鲜度快速检测研究

河蟹的新鲜度是大多数消费者在购买时所考虑的最重要的因素,挥发性盐基氮(TVB-N)是当前国际通用的评价肉类新鲜度的指标,但其检测工序繁琐、耗费时间长,无法满足当前市场对河蟹新鲜度评价的迫切需求。因此,建立一种快速检测河蟹新鲜度的方法是当前急需解决的一大难题。将购于水产市场的河蟹,采用聚乙烯充氧袋快速运至实验室,样本数共126只。在洁净的工作台上处理后,将螃蟹分为42个实验样品,每个样品3只鲜活螃蟹;42个实验样品放在低温4℃的恒温生化培养箱中贮藏,每天从培养箱中按时取出6个螃蟹样品进行光谱数据采集及新鲜度指标TVB-N的测定,历时7 d。采用近红外光谱(NIRS)对贮藏在不同时间下的河蟹新鲜度进行评价,使用挥发性盐基氮(TVB-N)作为评价河蟹新鲜度的指标,首先通过比较经五折交叉验证(5-fold CrossValidation)算法、 kennard-stone(KS)算法、光谱-理化值共生距离(SPXY)算法三种样本划分方法处理后所建模型的预测效果确定最优样本划分方法,最终采用五折交叉验证(5-fold CrossValidation)算法对样本进行划分。其中的32个样品被划分为训练集进行模型构建,其余的10个样品被划分为测试集用于模型检验。然后在经过五折交叉验证法对样本进行划分的基础上,分别采用小波变换(WT)、 Savitzky-Golay平滑、一阶导数法(Db1)、二阶导数法(Db2)这4种单一算法以及小波变换(WT)与Savitzky-Golay平滑相结合的算法进行预处理,通过比较预处理后所建模型的预测效果,确定了小波变换(WT)预处理为最优光谱预处理方法,从而消除了光谱中的无用信息并提高了信噪比。再次,在WT预处理的基础上,分别采用主成分分析(PCA)法和连续投影(SPA)算法提取光谱特征波段,通过建模比较确定主成分分析(PCA)法为最优波长选择方法,以所选的16个特征波长作为模型的输入,不仅提高了模型的运行速度还可以提高模型的稳定性。最后,在经过PCA特征提取后,分别采用偏最小二乘回归(PLSR)算法和多元线性回归(MLR)算法构建TVB-N定量预测模型,通过比较两种模型的预测效果,确定了偏最小二乘回归(PLSR)模型为最优建模方法,最终确定的最优模型为基于WT-PCA-PLSR建立的模型,模型预测决定系数R^2为0.89,预测均方根误差RMSEP为3.00。综上所述,所建立的预测模型具有较高的精度,可以实现对河蟹新鲜度的快速检测,具有较好的市场应用前景。     

高压二氧化碳对桃果胶甲基酯酶活性的钝化效果与动力学研究

采用高压二氧化碳技术(High Pressure Carbon Dioxide,HPCD)处理桃果胶甲基酯酶(Pectin Methylesterase,PME)粗酶液,分析了HPCD对粗酶液中PME的钝化效果及动力学,进一步比较了粗酶液和桃汁两种体系中PME对HPCD的敏感性。HPCD对粗酶液中PME具有较好的钝化效果,处理温度和压力的共同作用导致了PME活性降低,钝化动力学遵从一级动力学模型。随着处理压力和温度的提高,钝化速率逐渐增大,而指数递减时间则逐渐减小;在最优的处理条件(22MPa、55℃)下,HPCD钝酶的钝化速率和指数递减时间分别为0.408 8min-1和5.63min。温度为55℃时HPCD钝酶的压力敏感指数为16.40MPa,活化体积为-383.00cm3/mol;压强为15MPa时HPCD钝酶的温度敏感指数为13.30℃,活化能为1 845.86kJ/mol。比较HPCD对桃汁和粗酶液中PME的钝化效果,发现HPCD处理16min后(15MPa、55℃),桃汁中PME残存酶活在80%左右,而粗酶液中PME活性已完全钝化,表明桃汁体系中存在保护PME活性的因素,有关机制需要进一步研究。     

超高压处理的草莓果肉饮料在贮藏过程中的品质变化

 采用超高压处理（压力600 MPa、保压时间4 min）方法,实验研究了在4 ℃下储藏7个月时草莓果肉饮料的微生物及主要品质的变化。结果表明：草莓果肉饮料在7个月贮藏期内没有细菌、霉菌或酵母检出,仅从微生物角度看,超高压处理有效地延长了货架期;贮藏过程中草莓果肉饮料中的颜色逐渐变暗,可溶性固形物、pH值、可滴定酸有波动,但变化不显著（P>0.05）,总酚、维生素C及花青素含量均逐渐减少,·DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基清除能力及铁离子还原能力逐渐减弱;贮藏过程中草莓果肉饮料挥发性香气成分的种类和含量均发生明显变化,其中酯类成分显著降低,芳樟醇和反式-橙花叔醇随储藏时间的延长而显著增加。     

超高压和热杀菌对草莓浊汁及清汁品质的影响

研究超高压(常温下,550MPa,处理5min)、热处理(中心温度90℃,处理1min)及高温短时杀菌(110℃,处理8.6s)对草莓浊汁和清汁品质的影响。结果表明:(1)经超高压处理后,草莓浊汁的黏度、果胶含量和浊度无显著变化,悬浮稳定性显著增加;而热处理和高温短时杀菌处理后,浊汁的黏度和果胶含量显著减小,浊度增大,悬浮稳定性降低,但高温短时杀菌组好于热处理组;(2)草莓浊汁和清汁经超高压处理后Vc分别损失11.09%和13.59%,而热烫结合超高压处理后分别损失7.75%和10.73%;热处理和高温短时杀菌组浊汁和清汁中Vc的损失率高于超高压组,分别为28.86%~38.89%和20.38%~29.02%;(3)超高压处理对草莓浊汁和清汁的单体花色苷、聚合色度及总酚含量、DPPH和FRAP抗氧化活性没有显著影响;热处理和高温短时杀菌处理后草莓浊汁中的花色苷总量分别损失了3.89%~4.63%和7.46%~8.02%,而清汁中分别损失了5.97%~6.02%和8.09%~9.20%;聚合色度和聚合色度百分比增加,总酚含量无显著变化,抗氧化活性显著降低;(4)超高压处理对草莓浊汁和清汁的亮度L*、红值a*、黄值b*、彩度C*及色调角hab均没有显著影响;而热处理和高温短时杀菌处理使L*值和a*值均显著减小。