肉類作為人們生活中的食物來(lái)源，為人們提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),。肉類的物理特性與其感官特性有直接關(guān)系,，如彈性、粘度,、韌性等,。食品流變學(xué)作為研究食品在力的作用下變形和流動(dòng)行為的學(xué)科，可以有效地表征肉類的這些物理特性,。流變特性的評(píng)價(jià)方法為肉品品質(zhì)的檢測(cè)提供了更全面,、更準(zhǔn)確的手段，不僅有助于提高肉類行業(yè)的質(zhì)量控制水平,，而且對(duì)維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益具有重要意義,。本文綜述了感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)儀,、流變儀等流變特性的評(píng)價(jià)方法,，多技術(shù)(如高光譜成像與計(jì)算機(jī)視覺(jué)的結(jié)合、氣流與激光檢測(cè)的融合)和新興技術(shù)(如納米技術(shù),、生物傳感器技術(shù))的結(jié)合應(yīng)用,，在預(yù)測(cè)肉類流變特性方面具有廣闊的應(yīng)用前景。分析了當(dāng)前流變學(xué)特性評(píng)定的應(yīng)用現(xiàn)狀,、優(yōu)勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn),，展望了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，為肉品品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)提供理論參考,。

關(guān)鍵字：

流變性能;粘彈性;流變儀;紋理分析

1. 簡(jiǎn)介

肉品質(zhì)是衡量肉制品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一,，直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買選擇和食用體驗(yàn)[ 1,2 ],。流變學(xué)作為評(píng)價(jià)的重要維度，通過(guò)研究材料在外力作用下應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和時(shí)間依賴性特性,，為分析肉類的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為提供了理論框架[ 3 ],。在肉類體系中，流變特性通過(guò)彈性模量和粘彈參數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)直接影響產(chǎn)品的嫩度,、咀嚼性和口感的動(dòng)態(tài)變化[ 4 ],。這種雙重作用使流變學(xué)分析成為連接肉類物理特性和感官品質(zhì)的重要橋梁。

肉類的流變特性是肌肉組成,、結(jié)構(gòu)和加工條件等因素綜合作用的結(jié)果,，可為肉類加工和品質(zhì)控制提供科學(xué)依據(jù)，幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,，改善消費(fèi)者的食用體驗(yàn)[ 5,6?] ,。此外，流變特性評(píng)價(jià)方法的發(fā)展對(duì)食品安全監(jiān)管具有重要作用,，可用于監(jiān)測(cè)肉類在加工和貯藏過(guò)程中的品質(zhì)變化,，保障消費(fèi)者健康[ 7,8 ] 。肉類流變特性研究為傳統(tǒng)肉類加工行業(yè)注入了新的活力,，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,、精細(xì)化生產(chǎn)，確保肉品品質(zhì)控制,，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,，也滿足了消費(fèi)者的多樣化需求。

目前,，感官評(píng)價(jià),、力學(xué)測(cè)試、質(zhì)構(gòu)儀,、流變儀等流變特性檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于肉品品質(zhì)的精準(zhǔn)評(píng)估[ 9 ～ 14 ],。多種技術(shù)（如高光譜與計(jì)算機(jī)視覺(jué)的結(jié)合、氣流與激光檢測(cè)的融合,、氣流脈沖與三維結(jié)構(gòu)光成像的結(jié)合等）[15～18 ]和新興技術(shù)（如納米技術(shù),、生物傳感器技術(shù)）[ 19?～20?]的聯(lián)合應(yīng)用，使得對(duì)肉品進(jìn)行更深入,、更全面的分析成為可能,，為肉品加工和品質(zhì)控制提供了科學(xué)依據(jù)和有效手段。本文旨在全面綜述肉品品質(zhì)流變特性檢測(cè)的主要技術(shù)和研究進(jìn)展,，為進(jìn)一步促進(jìn)肉類行業(yè)在品質(zhì)控制,、產(chǎn)品創(chuàng)新,、市場(chǎng)拓展等方面的發(fā)展提供有價(jià)值的參考。

2. 流變特性與肉品質(zhì)的關(guān)系

2.1 流變特性對(duì)加工和感官特性的影響

肉類的流變特性是指肉類內(nèi)部結(jié)構(gòu)在外力作用下發(fā)生變形和流動(dòng)的能力,，包括彈性,、粘度、硬度,、嫩度等力學(xué)特性,。這些特性不僅決定了肉類在切割、攪拌,、成型等加工過(guò)程中的行為,，還直接影響消費(fèi)者的感官體驗(yàn)[ 9,21?]。

Purslow 等 [ 22 ] 指出,，肌肉內(nèi)結(jié)締組織的變化可顯著影響肉的流變特性,。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)變化直接影響肉的嫩度和質(zhì)構(gòu),。此外,，肌纖維的類型和方向、蛋白質(zhì)的交聯(lián)程度以及肌肉內(nèi)的脂肪含量也會(huì)影響肉的力學(xué)特性 [ 23 ],。例如,，肌內(nèi)脂肪含量越高，肉的嫩度和多汁性越好 [ 24 ],。熱處理和非熱處理等加工方法也能顯著改變?nèi)獾牧髯兲匦?。熱加工?huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和質(zhì)構(gòu)變化，而高壓加工等非熱加工技術(shù)可以以更高的能量效率保持肉的感官特性 [ 25 ],。

Offer 等[ 26 ]通過(guò)對(duì)肉類持水性的研究,，揭示了肉類結(jié)構(gòu)對(duì)流變特性的影響，發(fā)現(xiàn)肉類的持水性與肌纖維結(jié)構(gòu),、離子分布等密切相關(guān),，它們共同決定了肉類在加工過(guò)程中的流變行為。肉類的持水性與剪切流變特性呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性,，持水性較高的肉類在流變測(cè)試中表現(xiàn)出較低的黏度和較好的彈性,。Bouton 等[ 27 ]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著加熱時(shí)間和溫度的增加,，肉類的彈性,、黏度等流變特性會(huì)發(fā)生變化，這些變化不僅影響肉類的加工特性,，還直接影響肉類的口感和消費(fèi)者體驗(yàn),。

風(fēng)味是肉品品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，包括滋味和氣味,，與氨基酸,、脂肪酸和其他底物的組成有關(guān),。流變特性會(huì)影響風(fēng)味化合物的結(jié)合和釋放，從而影響肉品的整體風(fēng)味體驗(yàn)[ 28 ],。熊等[ 29 ]研究發(fā)現(xiàn),，蛋白質(zhì)相互作用及其對(duì)加熱和pH誘導(dǎo)的凝膠化的影響顯著影響肉品的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)。此外,，肉制品風(fēng)味形成機(jī)制和加工方法對(duì)風(fēng)味影響的研究進(jìn)展表明,，風(fēng)味前體的降解、肉類加工過(guò)程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)以及關(guān)鍵成分之間的相互作用共同形成了的肉品風(fēng)味[ 30 ],。肉的流變特性是影響肉品加工和消費(fèi)品質(zhì)的關(guān)鍵因素,，與肉品品質(zhì)之間存在復(fù)雜的相互作用[ 31 ]。

2.2 流變特性對(duì)質(zhì)地和口感的影響

熱處理通過(guò)改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯著影響肉的流變特性,，從而影響肉的質(zhì)地和風(fēng)味,。Tornberg 等 [ 32 ] 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，大多數(shù)肌原纖維蛋白在 40 至 60 ℃ 之間聚集,，而某些肌球蛋白的凝固過(guò)程可延長(zhǎng)至 90 ℃,。對(duì)于肌原纖維蛋白溶液，在 30–32 ℃ 時(shí)開(kāi)始展開(kāi),，在 36–40 ℃ 時(shí)發(fā)生蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的結(jié)合,，在 45–50 ℃ 時(shí)開(kāi)始凝膠化（濃度大于 0.5% w / w）,。膠原蛋白在 53 至 63 ℃ 的溫度范圍內(nèi)變性,，隨后膠原纖維收縮。如果膠原纖維沒(méi)有通過(guò)耐熱的分子間鍵穩(wěn)定下來(lái),，它們會(huì)在進(jìn)一步加熱時(shí)溶解并形成明膠,。這些變化會(huì)顯著影響肉制品的凝膠化行為和質(zhì)地。

Funami 等 [ 33 ] 利用差示掃描量熱法 (DSC) 和動(dòng)態(tài)粘彈測(cè)量法研究了豬肉乳液凝膠中凝膠多糖 (CUD) 的熱特性和流變特性,。他們的研究發(fā)現(xiàn),，在重新掃描時(shí)，肉/CUD 混合物沒(méi)有表現(xiàn)出吸熱行為,，這與肉/κ-卡拉膠混合物中觀察到的明顯的單一吸熱峰形成對(duì)比,。這表明 CUD 在 75 ℃ 加熱過(guò)程中經(jīng)歷了相對(duì)熱不可逆的凝膠化過(guò)程，這一特性使其在肉制品加工中具有良好的熱穩(wěn)定性,。他們還發(fā)現(xiàn)這些特性隨溫度而變化,，隨著離子強(qiáng)度的增加，75 ℃ 凝膠的流變特性變得類似于熱不可逆的 90 ℃ 凝膠,。這表明 CUD 凝膠的流變特性受溫度和離子強(qiáng)度的顯著影響,，這對(duì)于控制肉制品的加工條件和提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

綜合上述研究,，我們認(rèn)為這些發(fā)現(xiàn)為新型肉制品的開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)依據(jù),。通過(guò)調(diào)節(jié)膠凝多糖的濃度和加熱條件,，可以控制肉制品的質(zhì)地和口感，滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)肉制品的需求,。此外,，這些研究還為優(yōu)化肉制品配方和工藝改進(jìn)提供了理論支持，可以提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。例如,，通過(guò)精確控制CUD的添加量和加熱溫度，可以生產(chǎn)出彈性和持水性更好的肉制品,。這對(duì)于延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期和提高消費(fèi)者接受度具有重要意義,。從消費(fèi)者的角度來(lái)看，肉類的流變特性直接影響感官知覺(jué),。消費(fèi)者通常喜歡達(dá)到嫩度,、多汁性和風(fēng)味理想平衡的肉類。因此,，了解和控制肉類的流變特性對(duì)于優(yōu)化加工工藝和提高消費(fèi)者滿意度至關(guān)重要,。

3. 流變學(xué)特性評(píng)價(jià)在肉品品質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域的研究進(jìn)展

流變特性評(píng)定作為評(píng)定肉品質(zhì)的重要手段，近年來(lái)取得了重要的研究成果,，涵蓋了多種檢測(cè)方法 [ 34 ],。感官評(píng)價(jià)通過(guò)人類不同的感知方式來(lái)評(píng)估肉的各種屬性，如視覺(jué),、嗅覺(jué),、味覺(jué)和觸覺(jué)[ 10，35 ],。具體而言,，視覺(jué)主要用于評(píng)價(jià)肉制品的顏色、大小和形狀,，而嗅覺(jué)和味覺(jué)則用于評(píng)估肉的成分,、氣味和風(fēng)味[ 36 ]。聽(tīng)覺(jué)可以確定肉的位置,、缺陷和結(jié)構(gòu)密度,，觸覺(jué)通過(guò)接觸感知肉的溫度、材質(zhì)特性和質(zhì)地[ 37 ],。雖然這些感知方法可以提供肉質(zhì),、風(fēng)味和口感等關(guān)鍵屬性的定性數(shù)據(jù)，但是其主觀性,、可重復(fù)性差,、難以量化等限制了它們?cè)诳茖W(xué)研究中的應(yīng)用[ 38，39?]?。Lawless等,。 [ 39 ] 在研究中強(qiáng)調(diào)了感官評(píng)價(jià)結(jié)果的不一致性,，指出不同的評(píng)價(jià)人員對(duì)同一肉制品的評(píng)價(jià)可能會(huì)有顯著差異，從而影響評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性,。

質(zhì)構(gòu)譜分析 (TPA) 和 Warner-Bratzler 剪切試驗(yàn)是機(jī)械評(píng)估肉類流變特性的方法,。TPA 通過(guò)壓縮肉樣品兩次并分析力-變形曲線來(lái)測(cè)量肉的硬度、彈性,、粘結(jié)性和咀嚼性,，為肉的質(zhì)地評(píng)估提供定量數(shù)據(jù)。然而,，TPA 僅限于靜態(tài)或小變形條件,，不能模擬口腔中的動(dòng)態(tài)咀嚼過(guò)程 [ 40,41 ]。Rosenau 等 [ 42 ] 建議將 TPA 與其他流變學(xué)測(cè)試相結(jié)合,，以更全面地了解肉的質(zhì)地及其與感官屬性的關(guān)系,。Warner-Bratzler 剪切試驗(yàn)通過(guò)測(cè)量剪切肉樣品所需的力來(lái)確定肉的嫩度，特別適用于評(píng)估熟肉制品的嫩度,，但它也僅限于靜態(tài)條件,，不能反映咀嚼過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化 [ 11,43 ]?。Ruiz等人[ 43 ] 比較了Warner-Bratzler剪切力與TPA在評(píng)價(jià)肉及肉制品質(zhì)構(gòu)特性中的優(yōu)缺點(diǎn),。結(jié)果表明,，Warner-Bratzler剪切力的變異系數(shù)較大，而TPA參數(shù)的變異系數(shù)更接近甚至小于感官評(píng)價(jià)結(jié)果,。在預(yù)測(cè)感官參數(shù)時(shí),，TPA可以更好地預(yù)測(cè)硬度、多汁性,、油膩感和咀嚼次數(shù),，而彈性感只有Warner-Bratzler剪切力才能有效預(yù)測(cè)。這些結(jié)果表明TPA和Warner-Bratzler剪切力各有所長(zhǎng),，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體需要選擇合適的檢測(cè)方法。

質(zhì)構(gòu)儀和流變儀長(zhǎng)期以來(lái)一直是肉類流變特性評(píng)估領(lǐng)域的基石,。這些儀器可以定量分析肉類的物理特性,，并對(duì)樣品的質(zhì)構(gòu)特性提供客觀、準(zhǔn)確和一致的描述 [ 44 ],。應(yīng)變計(jì)義齒嫩度計(jì)是一種早期的食品質(zhì)構(gòu)測(cè)量?jī)x器（圖 1所示）,，為后續(xù)質(zhì)構(gòu)儀的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。質(zhì)構(gòu)儀主要由主機(jī),、測(cè)試軟件,、探頭和測(cè)試平臺(tái)組成。其工作原理是通過(guò)各種探頭對(duì)樣品進(jìn)行壓縮、切割,、壓縮和拉伸,，重點(diǎn)分析距離、時(shí)間和力以得出分析結(jié)果,。結(jié)果反映了與肉類質(zhì)構(gòu)相關(guān)的機(jī)械特性,，例如硬度、彈性,、粘附性和斷裂點(diǎn),，具有很高的靈敏度和客觀性 [ 45 ]。專門(mén)的軟件用于對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行定量處理和精確量化,，從而對(duì)肉制品進(jìn)行客觀全面的評(píng)價(jià),，減少人為因素對(duì)主觀評(píng)估的影響 [ 46 ]。王等[ 47 ]利用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)牛肉的黏度,、彈性等流變特性參數(shù),，通過(guò)感官評(píng)價(jià)對(duì)肉制品進(jìn)行初步篩選，再利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)篩選出的肉制品進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè),。研究發(fā)現(xiàn),，流變特性參數(shù)與嫩度呈顯著負(fù)相關(guān)，彈性和彈性長(zhǎng)度的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到-0.92和-0.939,。此外,，研究者結(jié)合自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SONN）模型對(duì)牛肉嫩度進(jìn)行分類預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上,。該研究充分說(shuō)明了肉類流變特性與消費(fèi)者感官體驗(yàn)之間的密切關(guān)系,。Gallego等[ 12 ]進(jìn)一步探索利用質(zhì)構(gòu)儀研究蛋白水解酶處理的肉類在模擬老年人胃腸道消化過(guò)程中的行為。他們發(fā)現(xiàn),，添加不同的蛋白質(zhì)和水膠體會(huì)顯著影響肉樣的流變性和粘彈性,，凸顯了通過(guò)特定成分改良改善肉質(zhì)的潛力。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了質(zhì)構(gòu)分析儀在了解和提高肉質(zhì)方面的重要性,。

流變儀通過(guò)對(duì)樣品施加不同的載荷和變形（例如剪切速率,、剪切應(yīng)力、振蕩頻率和應(yīng)力-應(yīng)變幅度）來(lái)測(cè)量流變數(shù)據(jù),，從而計(jì)算出粘度,、儲(chǔ)能模量和損耗模量等流變參數(shù) [ 48 ]。Giménez-Ribes 等人 [ 13 ] 使用流變儀研究了牛肉和雞肉的流變特性,。他們將牛肉和雞肉切成 3 mm 厚的片,，纖維取向與切割方向平行或垂直。將樣品進(jìn)一步加工成直徑 25 mm 的圓盤(pán),，以適應(yīng)流變儀板的幾何形狀,。圖 2顯示了樣品在流變儀測(cè)試結(jié)構(gòu)下的放置示意圖以及流變學(xué)研究中使用的坐標(biāo),。研究發(fā)現(xiàn)，肉類樣品在小應(yīng)變下表現(xiàn)出較低的能量耗散和較高的應(yīng)變硬化,，而在大應(yīng)變下表現(xiàn)出更大的正應(yīng)力響應(yīng),。這些特性與肉纖維結(jié)構(gòu)的彈性密切相關(guān)，對(duì)肉制品的質(zhì)構(gòu)特性有顯著的影響,。

不同取向纖維示意圖,。圖（A）顯示垂直于剪切方向的纖維，而圖（B）顯示平行于剪切方向的纖維,。x 軸表示取向（剪切）方向,，z 軸表示剪切梯度方向。

董等[ 49 ]基于肉的流變特性,，開(kāi)發(fā)了一種豬肉品種分類算法,。本研究利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)肋腹肉、前肩肉,、腰肉和后腿肉等不同部位的豬肉進(jìn)行應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn),，采用遺傳算法與三階Maxwell模型相結(jié)合的方法識(shí)別豬肉的松弛特性，模型和實(shí)驗(yàn)裝置如圖3和圖4所示,。然后利用主成分分析（PCA）和Fisher線性判別分析（FLDA）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維分類,。結(jié)果表明，肋腹肉與其他三種肉的分類準(zhǔn)確率分別為98%,、96%和95%,。這表明該方法對(duì)不同部位豬肉的區(qū)分準(zhǔn)確率較高，可以有效地對(duì)豬肉品種進(jìn)行分類,。該方法不僅為肉質(zhì)的鑒別和分類提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),，也為肉類的分類提供了新的途徑。

4. 流變表征與新興技術(shù)的綜合應(yīng)用

4.1 不同流變性能評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)

肉類流變特性的評(píng)價(jià)已有幾十年的歷史,，但這些技術(shù)仍在不斷發(fā)展和改進(jìn),。精確檢測(cè)流變特性為了解肉質(zhì)提供了重要的參考。未來(lái)的研究應(yīng)側(cè)重于進(jìn)一步完善現(xiàn)有技術(shù)并探索新的應(yīng)用領(lǐng)域,，以增強(qiáng)肉質(zhì)評(píng)估與流變特性之間的相關(guān)性,。感官評(píng)價(jià)和簡(jiǎn)單的機(jī)械測(cè)試（如 TPA 和 Warner-Bratzler 剪切測(cè)試）不需要復(fù)雜的設(shè)備，操作簡(jiǎn)單,，成本低 [ 50 ],。感官評(píng)價(jià)可以直接反映消費(fèi)者的感知，對(duì)于需要結(jié)合消費(fèi)者體驗(yàn)的評(píng)估具有重要意義 [ 51 ],。然而，它依賴于人的主觀判斷,，結(jié)果會(huì)受到評(píng)估者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn),、文化背景、情緒狀態(tài)和生理狀況的影響。不同的評(píng)估者之間可能存在顯著差異,，即使是同一個(gè)評(píng)估者在不同時(shí)間對(duì)同一種肉制品也可能給出不同的評(píng)估 [ 52 ],。雖然操作簡(jiǎn)單，但也存在一定的局限性 [ 2 ],。例如,，美國(guó)肉類科學(xué)協(xié)會(huì) (AMSA) 的研究表明，感官評(píng)價(jià)應(yīng)與儀器測(cè)量相結(jié)合,，以全面評(píng)估肉質(zhì)品質(zhì) [ 53 ],。傳統(tǒng)的力學(xué)測(cè)試（如 TPA 和 Warner-Bratzler 剪切測(cè)試）通常僅限于靜態(tài)或小變形條件下的測(cè)量，不能模擬人體嘴巴的復(fù)雜運(yùn)動(dòng),。因此,，它們不足以評(píng)估肉類在實(shí)際消費(fèi)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)流變行為 [ 8 ]。此外,，這些測(cè)試通常需要一定量的樣品才能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,，這對(duì)于一些珍貴或難以獲得的肉制品來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)限制因素 [ 54 ]。

質(zhì)構(gòu)儀和流變儀提供了更加靈敏和客觀的檢測(cè)方法,，避免了人為因素的干擾 [ 55 ],，通過(guò)數(shù)字化和定量分析，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估肉的質(zhì)構(gòu),、流變特性等相關(guān)指標(biāo),。質(zhì)構(gòu)儀模擬咀嚼和變形過(guò)程，精確測(cè)量硬度,、彈性,、黏附性、斷裂點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù),，這些參數(shù)直接影響消費(fèi)者的食用體驗(yàn) [ 46 ],。質(zhì)構(gòu)儀作為一種精密儀器，必須嚴(yán)格按照手冊(cè)操作,，對(duì)樣品制備,、測(cè)試環(huán)境控制和測(cè)試過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化有嚴(yán)格的要求 [ 56 ]。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，包含眾多精密傳感器和電子元件,，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)的要求很高。一旦發(fā)生故障,，維修成本可能很高 [ 57 ],。流變儀通過(guò)對(duì)樣品施加不同的載荷和變形來(lái)測(cè)量剪切速率、剪切應(yīng)力,、振蕩頻率和應(yīng)力-應(yīng)變幅等流變數(shù)據(jù),，計(jì)算粘度,、儲(chǔ)能模量和損耗模量等流變參數(shù) [ 58 ]。流變儀的操作和數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜,，要求操作人員具備較高的專業(yè)知識(shí)和技能,。熟悉流變理論和儀器的工作原理對(duì)于正確設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)、進(jìn)行測(cè)試和分析數(shù)據(jù)至關(guān)重要,，這在一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用[ 59 ],。總之,，不同的流變性能評(píng)定方法各有優(yōu)缺點(diǎn),。技術(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)具體的檢測(cè)需求、預(yù)算和操作人員的技能水平而定,。然而,，在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些限制和挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步的研究和技術(shù)創(chuàng)新來(lái)克服,。

4.2. 多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的可能性及效果

4.2.1. 高光譜成像（HSI）與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的結(jié)合

在肉類流變特性檢測(cè)領(lǐng)域,，多種技術(shù)的綜合應(yīng)用可以提供更全面、更精確的材料特性分析,。例如,，HSI 與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的結(jié)合可以同時(shí)提供肉色、質(zhì)地和化學(xué)成分的詳細(xì)信息,，這對(duì)于評(píng)估肉的新鮮度和成熟度很有價(jià)值 [ 15 ],。

王等 [ 15 ] 的研究將可見(jiàn)光近紅外 HSI 技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，用于監(jiān)測(cè)大黃魚(yú)片在低溫儲(chǔ)藏過(guò)程中的顏色變化,。該研究通過(guò)開(kāi)發(fā)一種基于前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (FNN) 和漏整流線性單元 (Leaky-Relu) 相結(jié)合的非線性定量分析模型,，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)魚(yú)片顏色的變化，其中預(yù)測(cè)模型的 L*,、a* 和 b* 值判定系數(shù) (R2P )分別為 0.908,、0.915 和 0.977，均方根誤差 (RMSEP) 分別為 1.062,、3.315 和 0.082,。試驗(yàn)中，15條大黃魚(yú)去頭,、去內(nèi)臟,、去皮,、清洗后切成魚(yú)片,，并根據(jù)魚(yú)體不同部位進(jìn)行標(biāo)記，以反映魚(yú)片形狀和厚度的自然變化,。通過(guò)對(duì)L*,、a*和b*值的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,，該研究建立了一個(gè)穩(wěn)健的模型,，這對(duì)于確保模型的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)能力至關(guān)重要,。最終,，研究證實(shí)了HSI技術(shù)不僅能夠評(píng)估鲯鰍魚(yú)片在貯藏過(guò)程中的顏色變化，而且可以作為傳統(tǒng)顏色測(cè)量工具的快速,、非破壞性替代,，準(zhǔn)確確定魚(yú)片顏色的空間分布。該技術(shù)為水產(chǎn)品尤其是鲯鰍在貯藏和銷售過(guò)程中的品質(zhì)控制提供了新的視角,，尤其是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顏色變化,，對(duì)保持產(chǎn)品質(zhì)量和提升消費(fèi)者體驗(yàn)具有重要意義。

4.2.2. 氣流與激光融合檢測(cè)技術(shù)

氣流與激光融合技術(shù)也是肉質(zhì)檢測(cè)的一項(xiàng)新技術(shù),，該技術(shù)將氣流的沖擊力與激光的高精度測(cè)量相結(jié)合,，獲得粘彈性信息，這對(duì)于預(yù)測(cè)肉的質(zhì)地和嫩度至關(guān)重要,。嫩度是肉質(zhì)的綜合指標(biāo),，受多種因素影響，其中彈性,、粘度和硬度等流變特性是預(yù)測(cè)肉質(zhì)地的重要物理指標(biāo)[ 60 ],。

目前已以雞肉和牛肉為測(cè)試樣品進(jìn)行了粘彈性-嫩度測(cè)定研究，該方法具有多技術(shù)集成的潛力,。但也存在樣品受氣流影響不均勻,、易受環(huán)境干擾等缺點(diǎn)[ 61 ]。李等[ 16 ]利用基于氣流和激光技術(shù)的肉類粘彈性測(cè)試裝置采集數(shù)據(jù),，并應(yīng)用多元線性回歸（MLR）,、主成分回歸（PCR）和偏最小二乘回歸（PLSR）等統(tǒng)計(jì)方法建立了TVB-N含量預(yù)測(cè)模型。在所建立的模型中,，包含12個(gè)特征參數(shù)的PLSR模型,，校準(zhǔn)集和預(yù)測(cè)集的相關(guān)系數(shù)（Rc和Rp）分別為0.847和0.821，校準(zhǔn)集和預(yù)測(cè)集的均方根誤差（RMSEC和RMSEP）分別為1.750 mg/100 g和2.560 mg/100 g,。研究表明,，氣流和激光粘彈性技術(shù)與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合的有效性可以預(yù)測(cè)冷卻牛肉的品質(zhì)。徐等[ 17 ]利用氣流脈沖和激光測(cè)距技術(shù)獲取雞肉樣品的變形數(shù)據(jù),。通過(guò)控制氣流強(qiáng)度和激光精度,，可以準(zhǔn)確測(cè)量雞肉受氣流沖擊后的變形程度。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪,、分割,、輪廓分析和變形區(qū)域提取等處理，提取雞肉變形區(qū)域的深度,、映射面積,、表面積和體積等參數(shù),。建立了基于LS-SVR、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP）,、GRNN的雞肉剪切力預(yù)測(cè)模型,，研究結(jié)果表明，GRNN模型對(duì)雞肉嫩度的預(yù)測(cè),，對(duì)于嫩雞肉和中嫩雞肉,，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率可達(dá)100%；對(duì)于陳雞肉,，預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)為0.975,，均方根誤差為5.307 N。

為了克服單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集容易出現(xiàn)誤差的缺陷,，何等[ 62 ]采用氣流-多點(diǎn)激光法檢測(cè)牛肉品質(zhì),，即氣流對(duì)樣品施加壓力，樣品的粘彈性信息表現(xiàn)為形變信息的變化,，最終由多個(gè)激光傳感器獲取并用于檢測(cè)樣品的形變數(shù)據(jù),，硬件裝置如圖5所示（圖中未顯示空氣壓縮機(jī)）。該方法可以有效避免“樣品位移一致”的研究假設(shè),，對(duì)采集的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行SG卷積平滑,、一階導(dǎo)數(shù)處理、一階導(dǎo)數(shù)處理結(jié)合SG卷積平滑預(yù)處理,，建立了牛肉品質(zhì)預(yù)測(cè)模型,。最佳預(yù)測(cè)模型（FD+SG預(yù)處理）的校正集相關(guān)系數(shù)為0.891，均方根誤差為1.071 mg/100 g,，預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)為0.859,，均方根誤差為1.337 mg/100 g。證明了該檢測(cè)方法的可行性,，展示了氣流與激光技術(shù)融合在牛肉嫩度和流變特性檢測(cè)中的潛力,，未來(lái)研究可進(jìn)一步探索如何通過(guò)改進(jìn)算法、增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力來(lái)提高流變特性檢測(cè)精度,，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)肉品品質(zhì),。

圖5. 牛肉新鮮度檢測(cè)裝置硬件原理圖。1. 微機(jī),。2. 氣流控制板,。3. 兩級(jí)空氣過(guò)濾器。4. 模擬電壓輸出,。5. 電動(dòng)位移升降機(jī),。6. 開(kāi)關(guān)電源。7. 驅(qū)動(dòng)器。8. 運(yùn)動(dòng)控制卡,。9. 氣室,。10. 激光傳感器。11. RS-232 通訊器,。12. 信號(hào)放大器,。13. 電磁閥。14. 電氣比例閥,。（紅色箭頭表示氣流作用于樣品的方向）,。

4.2.3. 氣流脈沖與3D結(jié)構(gòu)光成像的融合

氣流脈沖與3D結(jié)構(gòu)光成像是一種新興的肉品品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，其原理類似于氣流與激光融合技術(shù),。該方法利用氣流脈沖對(duì)肉品表面施加沖擊力，同時(shí)利用3D結(jié)構(gòu)光成像獲取肉品變形圖像,，建立剪切力預(yù)測(cè)模型,，并比較模型預(yù)測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)肉品嫩度等品質(zhì)特性的快速無(wú)損檢測(cè)[ 16,18 ] ,。該技術(shù)在肉品加工與品質(zhì)控制領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,，因?yàn)樗梢蕴峁┤馄妨髯兲匦缘脑敿?xì)信息，包括肉品受力后的變形,、回復(fù)和破裂行為,，與肉品的嫩度、多汁性和口感等感官評(píng)價(jià)密切相關(guān),。

盧等[ 18 ]采用氣流脈沖與結(jié)構(gòu)光成像技術(shù)檢測(cè)牛肉嫩度,，氣流脈沖與結(jié)構(gòu)光成像檢測(cè)系統(tǒng)如圖6所示。該方法通過(guò)脈沖氣流沖擊牛肉表面,，利用格雷碼結(jié)構(gòu)光三維成像技術(shù)獲取牛肉表面凹陷數(shù)據(jù),，采用去噪、分割,、輪廓化,、變形區(qū)域提取等一系列算法對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提取牛肉變形區(qū)域的深度,、映射面積,、表面積、體積等參數(shù),，并建立基于LS-SVR,、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、GRNN牛肉剪切力預(yù)測(cè)模型的LS-SVR對(duì)牛肉嫩度進(jìn)行預(yù)測(cè),。使用傳統(tǒng)剪切力儀對(duì)牛肉樣品進(jìn)行剪切力測(cè)量,，并與所建模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，GRNN預(yù)測(cè)模型,，對(duì)嫩度和中等嫩度的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為100%,，老牛肉預(yù)測(cè)集的相關(guān)系數(shù)為0.975，均方差（MSD）為5.307 N,。該研究證明了該技術(shù)對(duì)肉質(zhì)檢測(cè)的有效性和準(zhǔn)確性,。利用氣流脈沖和3D結(jié)構(gòu)光成像可以非侵入性地評(píng)估這些流變特性，為肉類加工和質(zhì)量控制提供重要信息,。該技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高肉類加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量,，還可以為消費(fèi)者提供更符合他們期望的肉類

圖6. 氣流脈沖及結(jié)構(gòu)光檢測(cè)系統(tǒng)。注：1.小型空氣壓縮機(jī),；2.儲(chǔ)氣罐,；3.SMC比例閥；4.氣動(dòng)電磁閥,；5.通風(fēng)管道及噴嘴,；6.DLP數(shù)字投影儀；7.攝像機(jī),；8.便攜式電腦,。（直線及箭頭表示氣流路徑或結(jié)構(gòu)光投影路徑）。

4.3. 新興技術(shù)在肉類流變特性檢測(cè)中的潛在應(yīng)用

4.3.1. 納米技術(shù)

在肉品流變特性評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域,，納米技術(shù),、生物傳感器等新興技術(shù)展現(xiàn)出巨大潛力，不僅可以提高檢測(cè)的靈敏度和特異性,，而且具有實(shí)時(shí),、無(wú)損的特點(diǎn)，可以更好地保證肉制品的安全和質(zhì)量[ 63,64 ],。

納米技術(shù)在肉類保鮮方面取得了研究進(jìn)展,。Lamri 等 [ 19 ] 在研究中總結(jié)稱，納米材料可以通過(guò)干擾細(xì)菌代謝過(guò)程或抑制生長(zhǎng)繁殖實(shí)現(xiàn)食品的抗菌保鮮,。常見(jiàn)的納米級(jí)抗菌劑包括銀納米顆粒 (AgNPs),、銅納米顆粒 (CuNPs)、二氧化鈦 (TiO 2 ) 納米顆粒和氧化鋅 (ZnO) 納米顆粒,。這些納米材料可以有效抑制微生物生長(zhǎng),，延長(zhǎng)肉制品的保質(zhì)期 [ 65 ]。

在流變特性方面,，納米技術(shù)的應(yīng)用也具有重要意義,。例如，張等[ 66 ]制備了納米包裹的蒔蘿精油,，并將其與殼聚糖-明膠結(jié)合制成可食用涂層,。用該涂層涂覆豬肉片可以有效延緩樣品的顏色變化，表明經(jīng)納米技術(shù)處理的蒔蘿精油可以顯著延緩豬肉片的褐變和褪色。這種處理不僅改善了肉制品的外觀和色澤,，而且還通過(guò)減少氧化反應(yīng)間接影響其流變特性,，如硬度、彈性和粘度,。納米技術(shù)有助于改善肉的質(zhì)地,，增強(qiáng)包裝食品中氣味和營(yíng)養(yǎng)成分的穩(wěn)定性。

此外,，納米技術(shù)在肉類保鮮中的應(yīng)用還包括抗菌應(yīng)用,，例如利用納米級(jí)抗菌材料破壞細(xì)胞膜，阻斷電子和質(zhì)子的傳遞,，使細(xì)胞內(nèi)容物凝固,。這些特性不僅有助于延長(zhǎng)肉制品的保質(zhì)期，還能通過(guò)減少微生物生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)間接影響其流變特性,，使其在加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中保持更好的質(zhì)地和口感,。

4.3.2. 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)由于其高靈敏度、特異性,、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，在監(jiān)測(cè)和控制肌肉食品的質(zhì)量（新鮮度和感官特性,，如嫩度）和安全性（代謝物,、污染物、病原體,、藥物殘留等）方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),，并逐漸成為一種很有前途的工具[ 67,68 ]。例如,，Sionek 等[ 20?]在其綜述中討論了生物傳感器在肉和肉制品安全性測(cè)試中的應(yīng)用,，包括檢測(cè)微生物和其他污染物，以及質(zhì)量評(píng)估,，如肉的新鮮度,、牛肉嫩度和豬肉質(zhì)量缺陷。由于生物傳感器依賴于受體的類型,，因此了解肉類中發(fā)生的代謝轉(zhuǎn)化有助于開(kāi)發(fā)新的潛在生物標(biāo)志物和指標(biāo),。例如，使用表面等離子體共振（SPR）技術(shù)評(píng)估牛肉樣品中的鈣蛋白酶活性,，與傳統(tǒng)的華納-布拉茲勒剪切力（WBSF）方法相比,，相關(guān)系數(shù)最高，r = 0.597（ p≤0.01 ）,，屠宰后48小時(shí)的修正R 2 = 0.6058,。這些數(shù)據(jù)和結(jié)論支持生物傳感器作為非破壞性預(yù)測(cè)工具的有效性，并展示了其在肉類工業(yè)中的潛在應(yīng)用價(jià)值。

生物傳感器不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)肉類在加工和儲(chǔ)存過(guò)程中的流變學(xué)變化,，還可以以非破壞性的方式提供更準(zhǔn)確的質(zhì)量控制和預(yù)測(cè),。例如，基于 CRISPR/Cas12a 的比色生物傳感器已被開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)肉中的假單胞菌,，這是一種與肉類腐敗密切相關(guān)的細(xì)菌,。該傳感器提供比色響應(yīng)，可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)肉中的微生物含量,，從而間接反映肉的流變性質(zhì)的變化 [ 69 ],。研究表明，該傳感器在檢測(cè)肉類新鮮度方面表現(xiàn)出良好的準(zhǔn)確性和靈敏度,，有助于更好地控制肉類加工和儲(chǔ)存過(guò)程中的質(zhì)量,，延長(zhǎng)保質(zhì)期，提高消費(fèi)者滿意度,。

5. 結(jié)論

肉品品質(zhì)評(píng)定技術(shù)創(chuàng)新正朝著更加智能化,、精準(zhǔn)化、多元化的方向發(fā)展,。流變特性檢測(cè)作為核心評(píng)價(jià)手段,，具有優(yōu)勢(shì)，可以動(dòng)態(tài)解析加工應(yīng)激下肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)演變過(guò)程,。尤其是彈性模量,、黏度系數(shù)等參數(shù)與肌原纖維蛋白變性、肌內(nèi)膜完整性等關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)之間建立的定量關(guān)聯(lián),，為嫩度預(yù)測(cè),、持水性評(píng)定提供了新的理論基礎(chǔ)。這種跨尺度的理化特性表征也為開(kāi)發(fā)新型肉類加工技術(shù)提供重要支持,，從而提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。

然而，隨著肉類工業(yè)的不斷發(fā)展,，現(xiàn)有的流變檢測(cè)技術(shù)已越來(lái)越不能滿足日益增長(zhǎng)的需求,，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將更多地側(cè)重于多種技術(shù)的融合。例如,，融合了高頻光譜,、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和雙傳感器的多模態(tài)檢測(cè)技術(shù)可以從多個(gè)角度捕捉肉類的物理和化學(xué)特性，從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,。這種多技術(shù)集成的方法可以更全面地評(píng)估肉類的流變特性,，為肉類加工企業(yè)提供更精確的質(zhì)量控制工具。同時(shí),，納米技術(shù)和生物傳感器的創(chuàng)新將為早期發(fā)現(xiàn)肉品質(zhì)的變化提供更靈敏和特異性的方法,。這些新技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步提高肉品質(zhì)評(píng)估的精度和效率,，為肉類加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。但為了增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的可比性和可靠性,，還需要進(jìn)一步研究標(biāo)準(zhǔn)化的樣品制備方法,，并考慮環(huán)境影響和成本效益?？傊?，流變特性技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)肉類工業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義