【应用】近红外光谱技术如何助力肉类生产

简介

用于过程与质量控制的设备

肉类加工中的近红外技术

近红外光谱技术（NIR）可应用于整个肉类生产加工链^[1]，从屠宰场^[2]、切割和去骨阶段，到诸如研磨、混合、腌制或煮沸等工序，直至最终产品。

频繁快速的批次分析以及连续的在线监控有助于优化肉类制造过程，例如：

• 生肉块的快速后续处理

• 瘦肉/肥肉比例控制^[3]

• 配料和混合步骤的控制

• 更一致的、符合配方的生产

• 测量红度值和颜色

BUCHI NIRSolutions™ 能够提高生产效率和产品质量，从而实现最大利润，并帮助您优化生产的所有阶段。根据您的需求，在线和近线仪器可以确定您整个价值链中的重要工艺和质量参数（见第 4 章）。

相比较传统湿化学方法测定而言，近红外（NIR）设备的投资回报率可以从多个不同方面进行计算，其化学试剂和耗材的消耗及成本更低，操作人员的分析时间更短。

让我们来看一个例子：每天用湿化学法测定脂肪和蛋白质各 3 次，每周 5 天。一年的参考分析成本，包括耗材、化学试剂以及操作人员的工作时间，总计为：

6（每天测量次数）× 250（每年工作日）× 20 欧元（分析成本）= 30,000 欧元

在这种情况下，ProxiMate™ 的投资回报期不到两年。此外，与参考方法相比，每天的样品处理量大幅增加，从而能够更频繁地进行分析。

除了节省分析成本外，使用 X-sential SE 或 X-One 监控关键工艺步骤还能提高利润率。例如，在肉末生产过程中，通过近红外在线传感器监测肉混合物，能够更好地控制瘦肉与肥肉的比例。

假设举例：每年生产 10,000 吨肉糜，混合瘦肉和肥肉后的目标脂肪含量为 14%，但不能超过 14%。瘦肉的平均脂肪含量为 7%，肥肉的脂肪含量为 70%。

瘦肉的价格为每公斤 3 欧元，而肥肉的价格为每公斤 1 欧元。在将近红外分析应用于生产流程之前，产品的脂肪含量最高为 13% 来确保产品符合标准。现在，最终产品的肥瘦肉比例可以提高，这将带来更高的年利润。

样本类型与参数

各种肉类类型均可进行分析，包括牛肉、猪肉、家禽肉、羊肉、山羊肉和马肉。即使是含有香料、香草和淀粉类成分的加工肉类产品，使用近红外技术也无需担忧。使用 ProxiMate 进行测量时，所需的预处理步骤只有均质处理，NIR-Online 在线近红外分析仪能够实时测量生产过程中的产品情况，因此无需进行样品预处理。

近红外光谱技术（NIR）能够测定生肉和熟肉中的重要质量参数，例如：

• 脂肪

• 蛋白质、结缔组织蛋白（CTP）、非结缔组织蛋白含量、胶原蛋白

• 水分

• 盐分

• 颜色

• pH 值

• 灰分

• 淀粉

• 水活度

BUCHI 为 ProxiMate™ 近红外光谱仪提供了预先校准的应用程序，可使该系统顺利投入日常使用（见表 1 和表 2、图 1 至图 4）。

ProxiMate™、Proximate Essential、X-sential SE 和 X-One 系列独有的 AutoCal 功能可轻松添加参数或自定义应用程序，使校准开发尽可能简单。校准更新仅需参考值，无需化学计量学背景知识。

表 1：ProxiMate™ 在生肉中的应用（2023 年 11 月）

表 2：ProxiMate™ 加工肉应用参数（2023年11月）

结论

参考文献

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