水产品主要指鱼类、甲壳类、贝类、藻类、头足类等新鲜品或其加工制品。由于水产品具有水分含量高、蛋白质含量丰富、肉质细腻等特点,死后极易发生腐败变质及脂肪的氧化劣变。及时监控和预测水产品贮藏过程中的新鲜度和货架期,能够有效降低物流环节水产品的损失,具有十分重要的意义。
在水产品流通过程中通过动态监测水产品的温度波动和品质变化情况,建立微生物、理化指标、感官评价等与影响水产品货架期各个因素之间的预测模型,准确及时地预测流通过程中水产品货架期,标识出水产品真实的质量和安全性,才能最大程度地减少水产品不正当处理的风险。
01影响水产品货架期的主要因素及品质变
(1) 影响水产品货架期的主要因素
微生物的作用
当鱼体死后,附着在鱼体上的腐败微生物迅速繁殖,导致鱼体的腐败变质。微生物是引起水产品腐败变质的主要原因之一。
温度的作用
温度是影响水产品货架期的重要因素,不同加工和贮藏温度条件下水产品的品质和货架期有显著差异温度的高低及变化对水产品微生物生长繁殖、酶活性、蛋白质脂肪变性和感官品质等的影响十分明显。
(2)水产品品质变化
化学反应
水产品死后,体内迅速发生一系列生化反应。这些变化导致腐败加快,货架期缩短。
物理和感官变化
水产品中各种生化反应的发生及微生物的作用对水产品的食用品质即物理特性及感官造成了影响。物理特性及感官值的显著下降导致水产品逐渐失去食用价值。
02水产品货架期预测模型的类型
(1)基于水产品品质损失的动力学模型
微生物预测模型
水产品品质变化的主要原因是微生物的生命活动,通过研究特定环境条件下(环境温度、贮藏时间、pH值、水分活度等)水产品微生物的生长、存活和死亡,构建一系列在环境条件下微生物生长和衰亡的模型,依据模型判断水产品中微生物的生长繁殖状态,可预测水产品的剩余货架期。但微生物预测模型也有一定不足,会导致预测模型的准确度下降。
化学反应动力学预测模型
水产品中的化学反应是水产品品质变化的基础,通过研究生鲜水产品和水产食品贮藏、流通过程中品质损失的机理,确定影响水产品货架期终点的关键指标,例如酸价、过氧化值、鲜度指标K值、色泽、感官值等,建立相应的货架期预测模型。由于食品品质函数没有考虑环境因素的影响,仅简单描述理想环境化学反应的变化规律,在水产品货架期预测中实用性及准确性有限,因此应用上有一定局限性。
(2) 基于温度变化的模型
加工温度和贮藏温度是影响水产品货架期的重要外因之一。采用模型及时监测多种温度下水产品的货架期具有实用性和简便性,无需进行传统检测就可快速对不同温度条件下水产品剩余货架期进行预测。通常用来描述温度对水产品品质变化的影响所采用的预测模型有Arrhenius模型、Q10模型和Z值模型等。
(3) 基于统计学的模型
Weibull危害分析法
Weibull危害分析法根据感官实验数据可准确预测水产品货架期,而且还能在统计学理论上掌握水产品发生失效的可能性。然而,由于WHA对感官评价人员的专业知识和实验技能要求更高,对采样量及感官评价人员人数需求更大,其次不能对理化或微生物检测结果进行分析,一定程度上限制了该方法的应用。
最小二乘法
偏最小二乘法通常与快速检测技术结合,通过偏最小二乘法研究检测数据之间的函数关系,建立偏最小二乘法回归模型,其在基于快速检测的水产品货架期预测的应用比较广泛。
(4) 人工神经网络
人工神经网络模型能够综合各个品质指标对货架期进行评价,而不是根据单一的品质指标片面判断货架期。并且不需要提前考虑参数之间的关系,通过对已知数据的反复学习,调整变量之间的权重,构建神经网络预测模型。虽然人工神经网络模型预测精度更高,但所需要的用于训练、验证及预测的数据量较大,并且与传统动力学相比,从神经网络本身得不到任何语义信息,需要后续加以解释说明。
(5) TTT理论
TTT理论总结了冻结食品的品质保持所容许时间与温度之间存在的关系,指出冻结食品在流通过程中由时间、温度经历所引起的品质降低是累积的、不可逆的,与所经历的顺序无关。TTT理论能够用于建立描述波动温度条件下水产品货架期的预测模型,为冷链流通过程中货架期的预测提供了思路。但由于该理论的应用需要对流通过程中的温度进行实时监控,目前该理论在水产品货架期预测的应用较少。
准确反映水产品理化和感官变化的特征指标和在多种环境中(非恒温、CO2浓度变化等)水产品货架期的预测仍是研究热点。当前水产品货架期预测中较为成熟的预测系统是基于微生物建立的预测模型,例如:FISHMAP、FSSP系统等。这些都为水产品货架期预测提供了新的思路。
感官分析研究中心
感官分析研究中心是食品伙伴网旗下为食品企事业单位提供感官分析解决方案的技术服务平台。
中心设有感官培训、交流、体验、创新、测试、资源等6大功能中心。建立人工感官分析实验室、智能感官分析实验室、美食开发实验室和若干外部合作工作室组成的感官创新平台,集百家之力,赋行业之能,打造中国感官分析全产业链服务模式。
智能感官测试业务介绍
(一)
产品货架期测试
1.服务简介
随着消费者对食品质量要求的不断提高,食品生产企业为了提高市场竞争力、增加效益、会大力开发新产品,利用新工艺、新配方或者是新的包装等来延长食品的货架期。智能感官仪器在货架期测试方面,应用诸多,且成功案例也很多,例如:
①电子眼对
肉类进行肥瘦比例鉴定和老化评估
②电子舌和电子鼻检测不同工艺的
酸奶货架期
③
面包的气味货架期研究
④
米饼货架期研究
⑤
苹果的最佳货架期研究
2.目的:随着时间增长,监测产品的风味变化、滋味变化和颜色变化规律。
3.应用:针对一种产品,同时做电子鼻、电子舌、电子眼分析。
4.结果包括:
①建立货架期模型(电子鼻、电子舌、电子眼三个模型)。
②监测产品的气味变化规律,并做定性分析。
(二)
产品数据库建立(仪器)
1.服务简介:
数据库建设是一个长期的项目,我们提供全年技术服务并帮助客户储备产品的感官数据库,承诺在接收客户的样品之后,对样品做电子鼻、电子舌和电子眼分析,并免费向客户提供基础模型(PCA)。如果客户需要另外的模型和数据,需收取额外的费用。
2.工具:利用智能感官仪器电子鼻、电子舌、电子眼进行分析。
3.结果包括:
①PCA,主成分分析图
②DFA,聚类分析模型
③气味感官描述词
④主要气味化合物成分
⑤滋味排序
⑥货架期
⑦SQC
来源:感官科学与评定整理, 转载请注明来源。
参考文献:史策, 钱建平, 韩帅,等. 水产品货架期预测模型的研究进展[J]. 食品科学, 2017, 38(15):8.
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