水產(chǎn)品新鮮度傳統(tǒng)檢測(cè)方法的表征和評(píng)價(jià)方法

新鮮度是水產(chǎn)品的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，因此，準(zhǔn)確判斷水產(chǎn)品新鮮度，不僅是規(guī)范水產(chǎn)市場(chǎng)的重要舉措，也是滿足消費(fèi)者對(duì)食品質(zhì)量和安全越來(lái)越高要求的必要趨勢(shì)。

傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)、微生物檢測(cè)、理化指標(biāo)檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)方法已被廣泛用于水產(chǎn)品新鮮度的評(píng)估。本推文結(jié)合文獻(xiàn)資料，為大家介紹水產(chǎn)品新鮮度變化機(jī)理及傳統(tǒng)檢測(cè)方法。

圖1. 豐富多樣的水產(chǎn)品（圖源網(wǎng)絡(luò)）

一、水產(chǎn)品新鮮度變化機(jī)理

水產(chǎn)品死后血液循環(huán)停止，肌肉中的貯備的糖原在無(wú)氧狀態(tài)下發(fā)生酵解生成乳酸，pH下降。此外，組織細(xì)胞滲透壓升高，ATP發(fā)生降解，線粒體因?yàn)槿鄙貯TP能量喪失生理功能，使得Ca2+泄出，當(dāng)Ca2+含量增加到一定濃度時(shí)肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白結(jié)合生成不可伸縮的肌動(dòng)球蛋白，導(dǎo)致肌肉收縮變硬，水產(chǎn)品進(jìn)入僵硬階段；水產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富、水分含量高，為微生物提供了有利的生長(zhǎng)環(huán)境，由于這些腐敗菌的外源性蛋白酶的作用和肌肉中內(nèi)源性蛋白酶的水解作用，造成肌原纖維中Z線脆弱、斷裂，水產(chǎn)品肌肉失去固有彈性逐漸變軟，水產(chǎn)品進(jìn)入自溶階段，導(dǎo)致部分組織中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸，為腐敗微生物的繁殖提供了有利的條件；最后，由于水產(chǎn)品中腐敗微生物的作用，將氨基酸解成氨和胺類(lèi)等具有不良風(fēng)味的腐敗特征產(chǎn)物，導(dǎo)致水產(chǎn)品具有腐敗特征的臭味，水產(chǎn)品進(jìn)入腐敗階段。

一般而言，僵硬前期和僵硬中期的水產(chǎn)品具有較好的新鮮度，隨著自溶階段的進(jìn)行，水產(chǎn)品的新鮮度逐漸降低，最終腐敗。根據(jù)水產(chǎn)品腐敗過(guò)程中產(chǎn)生的顏色、形態(tài)、氣味等變化，相關(guān)學(xué)者運(yùn)用不同的表征方法來(lái)對(duì)水產(chǎn)品的新鮮度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

圖2. 魚(yú)體死亡自溶過(guò)程（圖源網(wǎng)絡(luò)）

二、水產(chǎn)品新鮮度表征評(píng)價(jià)方法

圖3 魚(yú)類(lèi)新鮮度評(píng)價(jià)（圖源：Prabhakar P K ,Food ResearchInternational, 2020）

（一）傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法

1.感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)是檢測(cè)對(duì)象通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)而感知到被檢測(cè)對(duì)象的特征或者性質(zhì)的一種科學(xué)方法，具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。

消費(fèi)者由于自身?xiàng)l件有限，通常是通過(guò)感官分析來(lái)對(duì)水產(chǎn)品的新鮮度進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)觀其形態(tài)，嗅其氣味，食其味道、觸其組織等對(duì)其新鮮度進(jìn)行判斷，如新鮮的蝦類(lèi)頭尾完整，色澤發(fā)亮，無(wú)異味，具有一定的彎曲度，肉質(zhì)緊實(shí)有彈性，腐敗的蝦則頭尾脫落，色澤暗沉，有腐敗臭味，肉質(zhì)松軟，失去原有的彎曲度。

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2733-2015和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 840-2012、SC/T 3108-2011等中也規(guī)定了感官評(píng)定的具體要求，通過(guò)對(duì)相關(guān)項(xiàng)目的評(píng)判來(lái)確定水產(chǎn)品的新鮮度。

該方法方便快捷，應(yīng)用范圍廣，能夠及時(shí)反饋出評(píng)價(jià)結(jié)果，然而從事感官分析的人員需要接受專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，且該方法具有很強(qiáng)的主觀性，易受環(huán)境和測(cè)評(píng)人員身心狀況影響，檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性差，此外，有些檢測(cè)對(duì)象散發(fā)出來(lái)的氣體對(duì)測(cè)評(píng)人員有害。因此，需要更加客觀準(zhǔn)確可靠的方法來(lái)評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的新鮮度。

圖4 GB 2733-2015感官評(píng)價(jià)要求

（二）化學(xué)評(píng)價(jià)

1. K值

魚(yú)類(lèi)死亡后，體內(nèi)的三磷酸腺苷（ATP）在內(nèi)源蛋白酶的作用下會(huì)依次逐步降解為二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、肌酐酸（IMP）、肌酐（HxR）和次黃嘌呤（Hx），隨著轉(zhuǎn)化的進(jìn)行，HxR 和Hx所占的比例越來(lái)越多，新鮮度將逐漸下降，K值定義為ATP降解產(chǎn)物HxR和Hx含量之和與ATP關(guān)聯(lián)化合物總量那個(gè)（ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx）的百分比，我國(guó)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 3048-2014中可通過(guò)高效液相色譜法來(lái)測(cè)定魚(yú)類(lèi)的新鮮度指標(biāo)K值。該法測(cè)定是有酶參與的ATP降解過(guò)程，一般只適用于初期水產(chǎn)品的新鮮度檢測(cè)。

圖5 SC/T 3048-2014 K值測(cè)定

2.揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）

水產(chǎn)品腐敗過(guò)程中，由于酶和細(xì)菌的作用，蛋白質(zhì)會(huì)分解產(chǎn)生氨以及胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)，這些物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為揮發(fā)性鹽基氮，是水產(chǎn)品新鮮度的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。

2733-2015中規(guī)定海水魚(yú)蝦中TVBN含量應(yīng)不高于30mg/100g，海蟹中TVBN含量應(yīng)不高于25mg/100g，淡水魚(yú)蝦中TVBN 含量應(yīng)不高于20mg/100g，冷凍貝類(lèi)中TVBN 含量應(yīng)不高于15mg/100g。

水產(chǎn)品中TVBN的測(cè)定可按照GB 5009.228-2016完成，但該法步驟繁瑣，耗時(shí)，很難用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，主要包括第一法半微量定氮法、第二法自動(dòng)凱氏定氮儀法、第三法微量擴(kuò)散法。

圖6 半定量定氮蒸餾裝置

3.三甲胺（TMA）

在水產(chǎn)品的儲(chǔ)藏過(guò)程中，氧化三甲胺會(huì)在細(xì)菌和酶的作用下降解生成三甲胺、二甲胺和氨。三甲胺是衡量水產(chǎn)品新鮮程度的重要指標(biāo)之一，其含量會(huì)隨著新鮮度的下降而增加，水產(chǎn)品的三甲胺含量的測(cè)定可根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.179-2016利用頂空氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法或頂空氣相色譜法來(lái)檢測(cè)，該法測(cè)得的含量較準(zhǔn)，但是前處理繁瑣、耗時(shí)，儀器成本高。

圖7 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5009.179-2016

4.吲哚

吲哚是蝦產(chǎn)品中重要的腐敗代謝物，主要在自溶階段產(chǎn)生，其體內(nèi)的蛋白質(zhì)在內(nèi)源酶的作用下分解成一系列的中間產(chǎn)物，這些產(chǎn)物在外源酶的作用下進(jìn)一步被分解成腐敗物質(zhì)，使蝦呈現(xiàn)腐敗狀態(tài)。

美國(guó)FDA規(guī)定，蝦中吲哚含量≤250μg/kg為一級(jí)鮮度，≥500μg/kg為三級(jí)鮮度，我國(guó)蝦中的吲哚含量的可根據(jù)進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫標(biāo)準(zhǔn)SN/T 0944-2016利用比色法進(jìn)行測(cè)量，然而該法需要蒸餾、提取、顯色、分離等步驟，操作繁瑣，且需要三氯甲烷等毒性較大的試劑。

5.pH

水產(chǎn)品鮮活時(shí)的pH 值一般為中性，水產(chǎn)品死后，血液循環(huán)停止，肌肉中的貯備的糖原在無(wú)氧狀態(tài)下發(fā)生酵解生成乳酸，導(dǎo)致pH 下降，最后，由于水產(chǎn)品中腐敗微生物的作用，將氨基酸分解成氨和胺類(lèi)等堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH上升。

水產(chǎn)品中牡蠣（蠔、海蠣子）的pH可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)GB5009.237-2016測(cè)定。該法方便快捷，成本低廉，但是由于水產(chǎn)品腐敗過(guò)程中pH 先下降后上升，因此不能準(zhǔn)確判別水產(chǎn)品的新鮮程度，且不同的水產(chǎn)品的初始pH 和pH變化速率不同，一般作為一種輔助手來(lái)結(jié)合其他方法進(jìn)行水產(chǎn)品新鮮度的判別。

（三）微生物評(píng)價(jià)

由于水產(chǎn)品的水分含量高、肌肉組織脆肉、內(nèi)源蛋白酶活躍，極利于微生物的生存和繁殖，因此，由于微生物的污染極易導(dǎo)致水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)而影響其產(chǎn)品貨架期。

微生物法主要是檢測(cè)生物新陳代謝過(guò)程中的菌落種數(shù)，以菌落的多少來(lái)反映生物的新鮮程度。微生物檢測(cè)方法可以按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789-2016系列來(lái)測(cè)定樣品中的菌落總數(shù)和大腸菌落總數(shù)，但是菌落總數(shù)和大腸菌落總數(shù)的微生物檢測(cè)方法均需至少培養(yǎng)48h，且需專(zhuān)業(yè)人員操作，因此該方法不適用于水產(chǎn)品的收購(gòu)、運(yùn)銷(xiāo)和加工過(guò)程。提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及特異性，方能更為廣泛的應(yīng)用。

圖8 食品中大腸桿菌測(cè)定檢驗(yàn)程序

（四）物理評(píng)價(jià)

1.僵硬指數(shù)R

僵硬指數(shù)主要用于魚(yú)類(lèi)新鮮度的檢測(cè)。首先測(cè)得待測(cè)對(duì)象的體長(zhǎng)中點(diǎn)，將魚(yú)體放在水平板上，使魚(yú)體長(zhǎng)的前1 /2 放在平板上，后1 /2 自然下垂。測(cè)得魚(yú)體剛死時(shí)水平板表面水平延長(zhǎng)線至魚(yú)尾根部（不包括尾鰭）的垂直距離L和死后某一時(shí)間的水平板表面水平延長(zhǎng)線至魚(yú)尾根部（不包括尾鰭）的垂直距離L’，僵硬指數(shù)R=L - L'L× 100%，該法方便快捷，可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)項(xiàng)檢測(cè)，然而不同種類(lèi)的魚(yú)的僵硬指數(shù)變化差異較大，如脂眼鯡僵硬的產(chǎn)生和消失較明顯，R值范圍較大，鮟鳙則始終僵硬不明顯，R值為0左右，此外，該法受保存溫度的影響也較大，具體應(yīng)用中存在一定的局限性。

圖9魚(yú)體死后的僵硬與軟化

2.色差分析

水產(chǎn)品在貯藏過(guò)程中，隨著腐敗的進(jìn)行，體表的色澤會(huì)隨之改變，具體主要表現(xiàn)在色澤的明度和色度上。水產(chǎn)品體表色澤的改變與感官評(píng)定的結(jié)果有著很好的相關(guān)性，因此可通過(guò)利用色差儀檢測(cè)水產(chǎn)品的色澤狀況來(lái)評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的新鮮程度。

王偉等利用色差儀快速測(cè)定了南美對(duì)蝦蝦體顏色的L*、a*、b*值，并將色差儀的檢測(cè)結(jié)果和蝦肉的揮發(fā)性鹽基氮的結(jié)果進(jìn)行了擬合，結(jié)果表明通過(guò)色差模型來(lái)判斷南美對(duì)蝦的新鮮度準(zhǔn)確率為86.7%。

盡管利用色差分析能夠較方便的實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品新鮮度的快速檢測(cè)，但是由于該方法比較單一，且易受水產(chǎn)品儲(chǔ)藏溫度、濕度、pH等因素影響，從而引起誤差。

3.質(zhì)構(gòu)分析

新鮮的魚(yú)蝦類(lèi)通常肉質(zhì)緊實(shí)有彈性，而腐敗的魚(yú)蝦則肉質(zhì)松軟，因此，水產(chǎn)品在貯藏過(guò)程中的新鮮度可通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀來(lái)對(duì)待測(cè)樣品的硬度、彈性、恢復(fù)力和膠黏性等進(jìn)行測(cè)定。

王偉等研究表明，在蝦的貯藏過(guò)程中，蝦的硬度和恢復(fù)性的變化規(guī)律較好，與蝦的新鮮度品質(zhì)有較好的相關(guān)性。張鐵濤等研究表明，在25℃條件下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，金鯧魚(yú)的硬度呈下降趨勢(shì)，黏膠性呈上升趨勢(shì)。Pornrat等研究表明，隨著貯藏時(shí)間的進(jìn)行，對(duì)蝦的肌肉密度會(huì)降低，剪切力由第四天的18.21N/g下降到第六天的12.46N/g。目前，該法還是主要用于水產(chǎn)品儲(chǔ)藏過(guò)程中的一些變化機(jī)理研究。

4.電學(xué)特性

隨著水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)，微生物的繁殖會(huì)將水產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)和脂肪分解為氨基酸和有機(jī)酸，其體內(nèi)電荷數(shù)量增加，導(dǎo)電率增加。張麗娜等通過(guò)測(cè)定草魚(yú)背脊肌肉浸出液的電導(dǎo)率評(píng)價(jià)了草魚(yú)的新鮮度，結(jié)果表明電導(dǎo)率與感官分析具有很好的相關(guān)性。

Metcal等通過(guò)分析蝦的電容變化，發(fā)現(xiàn)隨著蝦的儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)菌繁殖擴(kuò)增，電容也隨之增加，其微生物含量和電容呈現(xiàn)正相關(guān)變化，可通過(guò)該法快速預(yù)算出蝦中微生物的含量。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人們對(duì)水產(chǎn)品新鮮度靈敏、快速、無(wú)損的檢測(cè)要求，一些結(jié)合現(xiàn)代光譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)和其他新興技術(shù)的檢測(cè)手段逐漸發(fā)展起來(lái)，形成了分析速度快、重復(fù)性高、定性準(zhǔn)確的檢測(cè)模式。

參考資料

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(來(lái)源：水生動(dòng)物健康評(píng)估 小破同學(xué))