《食物科学》:临沂大学康大成副传授等:基于
发布时间:
2025-09-11 15:03
练习编纂:陈丽先;义务编纂:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来历于文章原文及摄图网。
此外,通过察看分歧颜色条形的长度和分布,能够进一步阐发分歧目标正在分歧类别中的表示。由图8可知,S12目标正在SE-CG和CG类别中具有较大的影响,而正在其他类别中则影响较小。SE类别中的目标影响程度遍及较低,而CK类别中的目标如硬度和品味性则具有较高的影响程度。总体上,图8较为清晰地展现了每个目标对分歧类别预测的贡献,可帮帮理解模子若何通过这些目标进行分类,这对于模子的全体注释具有主要意义。
反向神经收集(BP-ANN)模子可以或许处置复杂的非线性数据关系,出格合用于多要素、多目标的食物质量阐发,可分歧要素对产物质量的分析影响。同时,BP-ANN能够通过锻炼数据成立精确的预测模子,用于区分和预测分歧产物的质量和类型。取保守的统计方式分歧,BPANN不要求对数据之间的关系做出严酷的假设,也不需要假设数据合适正态分布或者线性关系,这正在食物质量阐发时具有较强的劣势,从而正在食物科学取工程范畴获得普遍使用。
康大成,男,博士,副传授,硕士生导师,中员,山东临沂人。2010年结业于山东农业大学食物科学取工程学院食物质量取平安专业,获工学学士学位;2013年结业于中国农业科学院农业质量尺度取检测手艺研究所食物科学专业,获工学硕士学位;2017年结业于南京农业大学食物科技学院食物科学取工程专业,获工学博士学位。2017至今,就职于临沂大学生命科学学院。入选临沂大学沂蒙学者特聘传授,获得2023年度临沂市兰山区最美科技工做者(提名)称号,担任食物科学手艺学会理事,担任!
利用Python库中的shap。KernelExplainer注释器为锻炼好的BP-ANN模子计较目标的SHAP值,用于注释每个目标对模子预测成果的贡献。图8可视化展现了各个目标正在分歧类别(SE-CG、CG、SE、CK)中的主要性。图中每个条形代表一个特定的目标,如传感器S12、硬度、品味性等,这些目标通过条形的长度曲不雅地反映了它们对模子输出的影响程度。纵轴暗示SHAP值(分歧目标对模子输出幅度的平均影响),即各个目标对模子输出的平均贡献度,数值越大暗示影响越显著。横轴为排序轴,从左到左暗示目标对模子输出影响程度的大小挨次。S12目标对模子输出的影响最大,其SHAP值最高,其次是硬度和品味性等目标。这表白正在模子预测中,电子鼻传感器S12(烃类化合物)是主要的要素,而硬度和品味性等目标也具有必然的预测价值。
田菁胶(SG)是一种多糖类高亲水物质,其化学构成、布局、理化性质和化学机能等方面和瓜尔胶极其类似,其次要成分是D-半乳糖和D-甘露糖。SG现已核准做为食物乳化剂、不变剂和增稠剂,用于改善食物质量,正在粮油成品和冷饮产物中已获得普遍使用。诸多研究曾经证明SG能够取代瓜尔胶利用。
通过计较各个类此外ROC曲线和AUC值,最终得出模子的宏平均AUC,成果如图6所示,BP-ANN模子的宏平均AUC为0。997 9,申明模子正在所有类别上的全体分类表示较为优异。
LWTFood control颁发 SCI 论文 2 篇,正在《肉类研究》和《食物科学》期刊颁发论文 2 篇。获得科技节大学生食物加工取平安立异设想大赛一等。
分歧处置组腊肠的感官评价阐发成果如图3所示。SE-CG组具有较高的分析感官评分,正在气息和外不雅方面得分显著高于其余处置组(P<0。05)。正在味道、质地和色泽方面,SE-CG组和CG组感官评分差别无统计学意义(P>0。05),但均显著高于CK组(P<0。05)。该成果取前述色差和质构阐发成果分歧。CK组正在所有感官评分中得分最低。此外,SE组的感官评分较SE-CG组较低。因而,仅靠内源微生物的感化,肉类中的脂肪和卵白质被微生物代谢的速度较低,发生代谢物和风味物质较少,即便正在添加SG的环境下,也无法获得较好的感官机能。此外,部门目标的相邻处置组间差别不显著,表白感官评价对某些目标的分辨能力无限。因而为改善感官评价带来的不确定性,需要连系机械进修等客不雅评价方式区分分歧处置组的发酵腊肠质量。
aw对发酵腊肠的平安性具有主要意义。双要素方差阐发表白,处置体例、发酵时间以及两者交互感化均对发酵腊肠aw值有极显著影响(P<0。01)。由图2可知,跟着发酵的进行,各组的aw值均呈下降趋向,但分歧处置组的aw的下降速度分歧。接种菌株的发酵腊肠处置组(SE-CG和CG组)aw的下降速度较快,猜测缘由可能是接种了酸化能力较强的乳酸菌,降低发酵腊肠的pH值。正在低pH值前提下,跟着水分含量的降低,卵白质的变性会导致产物持水能力下降,从而导致aw值敏捷下降。从发酵第14天至发酵竣事时,萨拉米发酵腊肠aw值根基连结不变(P>0。05)。发酵竣事后,添加SG处置组(SE-CG和SE组)的aw值略高于其他组,这可能取SG具有较好的水分连结能力相关,但所有处置组的aw值均低于0。85,遍地理间差别不显著(P>0。05)。研究表白,大大都微生物正在0。85~0。91的aw时会遏制发展,因而各组萨拉米发酵腊肠均能连结优良的储藏不变性。
表4为BP-ANN模子正在分歧处置组中的分类机能进行的系统评估。成果显示,SE-CG、CG及CK处置组正在精确率、召回率及F1分数上均达到了1,展示出较优异的分类机能,表白所选择的处置组正在分类使命中不只精确率高,并且机能均衡性较好。具体而言,SE-CG处置组正在所有评估目标上均表示最优,其精确率、召回率和F1分数均为满分,表白其正在分类使命中的高效性和靠得住性。CG处置组表示较好,进一步证了然BP-ANN模子的不变性和分歧性。SE处置组虽然精确率为0。86,略低于SE-CG和CG处置组,但其召回率连结为1,F1分数也达到0。926,表白该处置组正在连结高召回率的同时,仍具有较高的分类精确率和机能。
为比力分歧处置组萨拉米发酵腊肠的全体风味差别,操纵智能感官阐发仪器电子鼻进行阐发。由图4a可知,S4(含硫化合物)、S5(氢气)、S6(芳喷鼻族化合物)、S9(乙醇,芳喷鼻族化合物)、S11(烷烃、碳氢化合物)和S14(芳喷鼻族化合物)等传感器对分歧处置组的腊肠样品有很强的响应,表白添加SG及发酵剂可使腊肠风味发生变化。SE-CG组响应信号显著高于其余处置组(P<0。05),表白SG连系发酵剂可显著添加腊肠中含硫化合物、醇类以及芳喷鼻族化合物的浓度,阐发缘由正在于SG正在发酵过程中充任微生物勾当的碳源,正在发酵剂微生物存正在的环境下,可发生更多的风味物质,取感官评定成果分歧。
另一方面,发酵腊肠的质构特征的改善应取发酵腊肠现实产物特征分歧,次要表现正在既要具有必然的切片性,又要其硬度满脚消费者的接管程度。按照Menegas等的研究,发酵腊肠的抱负质构特征范畴为:硬度57。23~99。64 N、弹性0。70~0。86、内聚性0。62~0。72和品味性32。94~48。18 g。连系本研究质构测定成果,添加SG后,仍可发酵腊肠产物具有较好的质地特征。
丧失曲线和精确率曲线为BP-ANN模子的锻炼和评估供给了环节的机能反馈和指点,有帮于优化模子布局、调整锻炼策略,最终提拔模子的预测精确性和泛化能力。图7a暗示模子正在锻炼过程中的丧失值变化环境。跟着锻炼轮次的添加,两条曲线均呈现出较着的下降趋向,表白模子的机能正在逐渐提拔,跟着时间的推移,丧失值逐步降低,并正在约50 轮次后趋于平稳。图7b为BPANN模子正在锻炼过程中锻炼集和验证集的精确率变化环境。由图7可知,跟着锻炼轮次的添加,两条折线均呈现上升趋向,表白模子的机能正在逐步提拔。正在锻炼初期,精确率提拔较快,之后逐步放缓,最终趋于平稳。锻炼集和验证集的精确率最终都接近1。0,表白模子正在锻炼集和验证集上具有较好的表示能力。同时,锻炼集和验证集的精确率正在大部门区域内较为接近,但正在25 轮次附近呈现小的波动和交叉,这反映了模子正在锻炼过程中的一些细微变化。因而,BP-ANN模子正在4 品种别(SE-CG、CG、SE、CK)中的分类表示较为优异。
为进一步推进动物源食物科学理论的完美取立异,加快科研向现实出产力的,帮力财产实现高质量、可持续成长,由食物科学研究院、中国肉类食物分析研究核心、中国食物社将取江西农业大学、江西科技师范大学、 南昌师范学院、 家禽遗传改良江西省沉点尝试室 配合举办的“ 2025年动物源食物科学取人类健康国际研讨会 ”,将于 2025年10月25-26日 正在 中国 江西 南昌 召开。
萨拉米腊肠是一种以猪肉或牛肉为原料,操纵微生物发酵出产的具有色喷鼻浓重、风味奇特且保质期较长等特点的干制西式发酵腊肠。因为其低水分含量和长时间发酵的特点,萨拉米腊肠正在口感上往往较硬,这不只影响了产物的市场接管度,也了其正在特殊人群如儿童和老年人群体中的消费。降低最终产物硬度、提高其口感的柔嫩度和品味性也成为当前萨拉米腊肠加工中的一个主要研究内容。
BP-ANN是受人脑生物神经元运做体例开辟的计较模子。这些模子由彼此毗连的单位或神经元构成,每个单位分派权沉、阈值和激活函数,反映了生物神经元的数学特征。图5的BP-ANN分类矩阵展现了4 种预测类别(SE-CG、CG、SE、CK)取现实类别之间的对应关系。混合矩阵可曲不雅显示BP-ANN模子正在测试集上的分类表示,由图5可知,模子对类别SE-CG、CG和CK的分类结果最佳,而正在类别SE中有1 个样本被误分类为SE-CG样本,模子的全体精确率为96%。因而,所成立的BPANN模子全体表示优良,大部门样本都被准确分类。
由表3可知,发酵竣事后,而胶着性和弹性则显著高于其余处置组(P<0。05)。这可能是因为SG做为一种亲水胶体,具有较好的吸水和保水能力,可改善萨拉米发酵腊肠较硬的口感,同时供给必然的弹性。曹莹莹等研究发觉,添加沙葱多糖可显著提高发酵腊肠的保水性,有帮于连结产物的色泽。此外,所有处置组的内聚性无显著差别(P>0。05),这取冯美琴等的研究成果分歧。
为进一步阐明SG添加对发酵腊肠气息的影响,对电子鼻14 个传感器信号进行PCA,如图4b所示。PC1(73。4%)和PC2(16。4%)累计贡献率为89。8%,表白样品中的大部门风味消息能够由前2 个PC阐明。由载荷阐发可知,S1(烷烃、芳喷鼻族化合物)、S2(醇类、烷烃、醛类化合物)、S7(甲烷)等传感器箭头较长,表白这些传感器信号对PC1和PC2的贡献较大;S7和S2的载荷箭头接近SE-CG组,表白这些传感器正在SE-CG处置组中的表示愈加显著。然而,电子鼻对分歧处置组的发酵腊肠区分度并不抱负,因而正在风味方面,还需要连系相关目标通过机械进修的方式进一步区分。
食物科学研究院、中国食物社和全国糖酒会组委会将于2025年10月16-18日正在江苏省南京市南京国际博览核心举办第113 届全国糖酒会食物科技。食物科技期间举办食物科技展,本届科技展以我国当前食物财产科技需求为导向,沉点邀请“十四五”以来获得国度和省部级主要科研项目支撑产出的食物科技新、新手艺、新产物参展,并针对企业手艺需要开展精准对接办事。
肉色决定着消费者的采办行为,可做为肉质量评价的一个主要目标。亮度(L*)值、红度(a*)值、黄度(b*)值、色度(C*)值、色相角(h)值可反映肉成品正在分歧处置前提下的色泽变化。由表2可知,添加分歧物质对发酵腊肠颜色各目标值有显著影响(P<0。05)。此中,添加SG的发酵腊肠(SE组)L*值显著高于CK组(P<0。05),但SE-CG组和CG组间无显著差别(P>0。05),其缘由正在于SG具有必然的保水性,发酵过程中可连结必然的水分含量,从而使腊肠的亮度增大。接种发酵剂组(SE-CG和CG组)的a*值显著高于其余处置组(P<0。05),这是由于SG可使腊肠连结必然的水分,使NO—2正在H+的感化成NO,NO取肉中的肌红卵白反映生成亚硝基肌红卵白,从而改善腊肠的a*值;而SE和CK组因为没有接菌只要内源微生物感化,因而发色结果较差。b*值变化取a*值变化趋向分歧,这是因为SG取发酵剂配合感化,推进腊肠中脂肪的氧化或卵白质的变性,从而使腊肠颜色黄度值高于其他处置组。C*值越大,暗示颜色的纯度越高,颜色越鲜艳。接种发酵剂和SG对腊肠的色泽具有必然的改善感化。h值暗示色相角,用来量化颜色的客不雅视觉属性或色调(如红、黄、绿、蓝等),角度从0°到90°暗示红色至之间的色调,h值越低,红色越较着。CK组的h值显著高于接种发酵剂的CG组和SE-CG组(P<0。05),而CG组和SE-CG组之间无显著差别(P>0。05)。因而,SG添加连系微生物发酵可无效改善萨拉米发酵腊肠的颜色属性。
本研究系统地切磋了SG添加对萨拉米发酵腊肠质量的影响,并通过BP-ANN阐发验证了SG对萨拉米发酵腊肠质量的改善感化。研究表白,SG的添加不只提高了腊肠的色泽、弹性和胶着性,还显著提拔了产物的感官评价分析得分,特别是取发酵剂结合利用时结果更佳。BP-ANN模子正在腊肠质量分类预测中表示出高效性和靠得住性,进一步验证了尝试成果的精确性。通过SHAP方式了电子鼻传感器S12信号、硬度和品味性等环节质量目标对模子预测的主要性,因而正在添加SG的萨拉米发酵腊肠质量评价中可沉点关心以上目标。本研究不只为萨拉米发酵腊肠的质量改良供给了科学根据,也为出产工艺优化指了然标的目的。
发酵28 d内萨拉米腊肠pH值的变化如图1所示。双要素方差阐发表白,处置体例、发酵时间以及两者交互感化均对发酵腊肠pH值有极显著影响(P<0。01)。正在发酵过程中,所有处置组萨拉米腊肠的pH值均呈下降趋向,表白发酵过程中的微生物代谢能够添加腊肠的酸度。发酵1 d,CK组pH值显著高于SE-CG、CG和SE组(P<0。05),表白正在发酵初期,SG做为一种天然多糖类物质,可为乳酸菌供给必然的碳源,推进微生物发生更多的乳酸和无机酸,显著降低产物pH值。正在发酵14 d时,各组pH值均降至5。2以下,但遍地理组间的pH值均存正在显著差别(P<0。05)。然而,正在发酵28 d时,除CK组外,其余处置组pH值均有所上升,但取发酵14 d的pH值无显著差别(P>0。05)。阐发缘由正在于发酵后期微生物分化卵白质发生胺、氨等碱性物质使发酵腊肠的pH值上升。但发酵竣事后,所有发酵腊肠组的pH值均低于5。3,较低的pH值可菌和致病菌的发展,进一步产物的平安性。然而,因为添加物分歧,pH值降至5。3摆布的时间存正在差别,成果表白,SE-CG组和CG组样品具有较强的酸化能力,可推进产物最终质量的构成。
临沂大学生命科学学院的卢慧、宋艾颖、康大成*等人起首通过pH值、色差、质构阐发、感官评价等目标,切磋SG的添加对萨拉米腊肠质量的影响。其次,连系所有测定目标,通过建立8BP-ANN模子,明白SG添加后影响萨拉米腊肠质量的主要目标,并对分歧处置组的萨拉米发酵腊肠进行区分。因而,本研究不只能够SG对萨拉米腊肠口感改善的感化,还可为优化萨拉米腊肠配方和出产工艺的优化供给科学根据。
上一篇:美国大斑斓法案:内容、影响及瞻望
下一篇:中文字幕久久久久久
上一篇:美国大斑斓法案:内容、影响及瞻望
下一篇:中文字幕久久久久久
推荐新闻