專利名稱：：一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法。
背景技術(shù)：
：鯧魚CPam/附wgeWe^)Pomfret屬于鱸形目，鯧科，在我國是一種重要的魚類資源。鯧魚的營養(yǎng)價值高，富含人體所需的微量元素和維生素。在捕獲、貯存和運輸過程中，由于外界環(huán)境、微生物和酶等因素的作用，致使鯧魚鮮度品質(zhì)下降，而這些作用的強弱均與溫度密切相關(guān)。溫度對食品貨架壽命的影響較大，環(huán)境溫度越高，貨架壽命就越短。由于國內(nèi)外市場對魚類鮮度的要求不斷提高以及生鮮魚流通量變大和流通距離變長，快速評估鮮鯧魚鮮度及預(yù)測其剩余貨架期顯得十分重要。不同食品腐敗的機理各不相同且變質(zhì)反應(yīng)非常復(fù)雜，但通過對變質(zhì)機理的研究能找到預(yù)測食品貨壽命的方法，食品腐敗過程中品質(zhì)損失可以通過動力學(xué)模型得到很好的反映。揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)通常作為蛋白性食品新鮮度的化學(xué)指標(biāo)，魚類等水產(chǎn)品在腐敗過程中，由于細菌的生長繁殖和酶的作用，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生胺類及氨等具揮發(fā)性的堿性含氮物質(zhì)，這些揮發(fā)性鹽基氮與水產(chǎn)品腐敗程度之間有明顯的對應(yīng)關(guān)系。因此，測定水產(chǎn)品中TVBN的含量有助于判定水產(chǎn)品的新鮮度和確定水產(chǎn)品質(zhì)量。在鮮鯧魚的低溫貯藏過程中，其菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、感官品質(zhì)會發(fā)生變化。通過對生鮮鯧魚在低溫貯藏過程中菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、感官變化的動力學(xué)特性進行研究，確定鮮鯧魚的菌落總數(shù)與揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值隨貯藏溫度和時間變化的動力學(xué)模型，建立鯧魚在不同溫度段下的^w貨架期預(yù)測模型，從而可以對鮮鯧魚的品質(zhì)進行動態(tài)評估和監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，本發(fā)明對新鮮鯧魚在不同貯藏溫度條件下的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、感官評價變化進行研究，根據(jù)菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值變化建立鮮鯧魚g/c貨架期預(yù)測模型，為動態(tài)監(jiān)測和控制生鮮鯧魚品質(zhì)提供理論依據(jù)。本發(fā)明的測定步驟按照以下過程進行31)對jie藏在268K、273K、278K、283K、293K條件下的鮮鯧魚的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、感官品質(zhì)變化進行測定。2)確立鮮鯧魚的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值隨貯藏溫度變化的動力學(xué)模型型式。模型選擇一級化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型為佳。3)根據(jù)已確立的動力學(xué)模型級數(shù)，獲得菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)在不同溫度段下的動力學(xué)活化能&與g/o值4)對鯧魚感官評定值進行回歸確定不同貯藏溫度下的貨架壽命。5)建立不同溫度段下鯧魚的g/c貨架期預(yù)測模型。6)鯧魚的g^貨架期預(yù)測模型的驗證和評價。將鮮鯧魚貯藏在特定溫度條件下，以鮮鯧魚品質(zhì)變化的實驗值與動力學(xué)模型得到的預(yù)測值進行比較，計算預(yù)測值和實測值的相對誤差。圖1為不同貯藏溫度下鮮鯧魚揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值變化。圖2為不同貯藏溫度下鮮鯧魚菌落總數(shù)值變化。圖3為不同貯藏溫度下鯧魚的感官評價。以下結(jié)合說明書對發(fā)明進行進一步說明，但本發(fā)明所要求的保護范圍并不局限于實施例描述的范圍。1材料與方法U材料鮮鯧魚購自上海銅川路水產(chǎn)品市場1.2方案設(shè)計1.2.1原料預(yù)處理選擇體型較大，表皮色澤光亮，肉質(zhì)較硬，無異味的新鮮鯧魚為實驗原料。將買來的鯧魚放入準(zhǔn)備好的碎冰中，用冰水清洗。將清洗后的鯧魚去頭去尾并且切塊，每塊約重30g，分別裝入密實袋中，貯藏在268K、273K、278K、283K、293K的條件下用于鮮度品質(zhì)值的測定。1.3菌落總數(shù)測定根據(jù)GB/T4789.2—2003操作。1.4總揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)的測定利用自動定氮儀(FOSSKEJET2300)測定。1.4.1樣品處理準(zhǔn)確稱取絞碎的去骨鯧魚肉10g于750ml消化管中。1.4.2儀器操作條件設(shè)置吸收液為30ml，自動加蒸餾水為50ml，加堿量為O，模式dday，蒸餾體積。1.4.3測定在裝有樣品的消化管瓶中加入5g氧化鎂粉末，迅速放進自動定氮儀上，關(guān)上安全門，儀器自動蒸熘、吸收、滴定和計算，結(jié)果以mgN/100g表示。1.5感官評定對不同貯藏溫度下鯧魚的感官質(zhì)量進行評定，評定標(biāo)準(zhǔn)見表l。感官評定結(jié)果主要通過評定小組成員對樣品按評定內(nèi)容的分類，逐項評分，評分標(biāo)準(zhǔn)為110分。1.6數(shù)據(jù)分析應(yīng)用SAS軟件和Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析。表l鯧魚感官評定表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2結(jié)果與分析2.1TVBN值分析在許多魚類中TVBN水平與鮮度感官評價之間有相當(dāng)高的相關(guān)性，因此被廣泛用于魚類新鮮度指標(biāo)。由圖1可知，貯藏于不同溫度下鯧魚TVBN值隨著時間的延長，變化十分明顯。貯藏于268K下的鯧魚TVBN值變化最小。當(dāng)貯藏6天后，其TVBN值為18.6757mgN/100g，較之新鮮時鯧魚TVBN值增加了1.9倍。這主要是由于低溫抑制了鯧魚中微生物的繁殖，從而抑制了微生物對鯧魚中蛋白質(zhì)的降解和腐敗作用；另一方面，低溫也降低了鯧魚肉中酶的活性，減緩了其對鯧魚肉的降解作用。隨著貯藏溫度提高，鯧魚TVBN值變化的速率也隨之加快，而貯藏于293K下的鯧魚，當(dāng)貯藏了三天后，其TVBN值己為92.738mgN/100g，變化幅度相對于新鮮時增長了1899.53%。結(jié)果說明，在不同貯藏溫度下鯧魚TVBN值隨著貯藏時間的延長而不斷增加，且隨著溫度的升高，TVBN值增加迅速。根據(jù)SC/T3103-1984《鮮鯧魚》標(biāo)準(zhǔn)，鯧魚貯藏在293K下，第二天己大大超過二級鮮度值(TVBN《30mgN/100g);貯藏在278K和283K下的鯧魚第5天和第六天時，TVBN值達到32.0075mgN/100g和56.3541mgN/100g超過了二級鮮度指標(biāo)；273K下的鯧魚則貯藏了6天后超過了二級鮮度指標(biāo)。2.2菌落總數(shù)分析由圖2可見在不同貯藏溫度條件下鯧魚總菌落數(shù)的變化很明顯，并且與在不同貯藏溫度條件下TVBN值變化有著相同的趨勢。根據(jù)SC-T3103-1984標(biāo)準(zhǔn)，鯧魚的菌落總數(shù)(cfu/g《104時，為一級鮮度，菌落總數(shù)(cfU/g)《107時，為二級鮮度。貯藏在278K、283K、293K下的鯧魚分別貯藏了6天，4天和2天后超過了二級鮮度的標(biāo)準(zhǔn)。2.3感官評定結(jié)果分析根據(jù)感官評定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)鯧魚的感官評分低于6分時，即可表明鯧魚的貨架壽命為零。從圖3中可以看出，0天時，新鮮鯧魚的感官評定為10分，隨著貯藏溫度的升高和貯藏時間的延長，感官評定值下降趨勢明顯。貯藏在268K條件下的鯧魚，在第7天時，鯧魚的感官品質(zhì)仍為8分，而JJC藏在293K條件下的鯧魚在第3天感官品質(zhì)已經(jīng)為2分，達到了貨架壽命的終點。J1C藏在273K、278K、283K條件下jC藏的鯧魚感官評定值下降速度依次加快。感官變化與鯧魚在不同JC藏溫度下TVBN和菌落總數(shù)值變化有著相同的趨勢。3品質(zhì)變化動力學(xué)模型的建立3.1動力學(xué)模型級數(shù)的確定在食品加工和貯藏過程中，大多數(shù)與食品質(zhì)量有關(guān)的品質(zhì)變化都遵循零級或一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律。其動力學(xué)方程分別為零級反應(yīng)〖27=-^r+〖OJ(1)一級反應(yīng)/"/^7=-V+W0W(2)式中fc藏時間，天；/2q/—食品的初始品質(zhì)；/2/—食品經(jīng)貯藏t天后的品質(zhì)；(n=0、1)零級反應(yīng)變化速率常數(shù)；利用化學(xué)動力學(xué)模型可以擬合鯧魚在不同貯藏溫度下品質(zhì)變化。不同化學(xué)反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)速率常數(shù)和線型回歸相關(guān)系數(shù)W的統(tǒng)計見表2。表2各項指標(biāo)的不同反應(yīng)級數(shù)的反應(yīng)速率常數(shù)和線性回歸決定系數(shù)R:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>*表示選擇的反應(yīng)級數(shù)的作后續(xù)計算通過表2可知，不同貯藏溫度下回歸方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)均大于0.9，表明回歸方程具有很高的擬和精度。隨著貯藏溫度的升高，生化反應(yīng)速率常數(shù)增大。^12較大則說明總體線性關(guān)系較好，故經(jīng)分析鯧魚的TVBN、總菌落數(shù)值選擇一級速率常數(shù)/t。3.2計算在不同溫度下鯧魚的貨架期阿侖烏斯(Arrhenius)證明，化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)A:與反應(yīng)溫度:r之間的關(guān)系為A:=、'e^(^^/R7)(3)式中fe—方程常數(shù)，對于指定的反應(yīng)，^和反應(yīng)濃度及溫度無關(guān)；活化能，kJ/mol;氣體常數(shù)，8.314J/(mo1K);T—絕對溫度，K?；罨蹺a的數(shù)值可利用Arrhenius公式求出r2_r,式中Ti、Tr熱力學(xué)溫度，K;&、^2—對應(yīng)L、7V溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)；活化能，J/mol或cal/mol;氣體常數(shù)，8.3144J/(mol.k);。Arrhenius關(guān)系式的主要價值在于可以在高溫(低1/T下收集數(shù)據(jù)，然后利用外推法獲得其它貯藏溫度下的貨架壽命)由式(4)求得的^而獲得2w模型2/o="~&…=邵,——^-/(5)式中^r是溫差10K，品質(zhì)降低速度的比值；貨架壽命，天。在本次實驗中，通過g/o模型可預(yù)測不同溫度段(268K278K)、(273K283K)、(283K293K)內(nèi)各溫度點的貨架期0(r。-"/w_"、式中，7V"通過感官評定確定貨架壽命的已知的溫度點；T—所要求貨架壽命的溫度點，^一貨架壽命，天。根據(jù)式(6)必須先確定鯧魚在3個溫度點下(278K、283K和293K)感官評定的貨架壽命終點值。因此對在278K、283K及293K溫度條件下鯧魚的感官評分對應(yīng)貯藏時間進行線形回歸，根據(jù)設(shè)立的切分點6(即Y-6)獲得相應(yīng)貨架壽命終點值即x，具體見表3:8表3各溫度下鯧魚通過感官評定獲得的貨架壽命貯藏溫度回歸方程切分點為6時的貨架壽命(天)278Ky=-0.7143x+10.1435.8283Ky=-1.2571x+9.80953.0293Ky=-1.8x+9.21.7注x—C:藏天數(shù)；Y—感官評分的分值。由3個溫度點分別為278K、283K和293K，與其對應(yīng)的A:值通過式(4)，求得&;、&2和，&3運用式(5)獲得g,Q(268K278K)、"0(273K283K)、0。(283K293K)的值，具體結(jié)果見表4:表4鯧魚在三個溫度段上活化能&和"c的計算值^/(KJ/mol)!^/。(268-278K)&2(KJ/mol)五"(KJ/mo1)G/。pw-2卿TVBN29.552.54748.461.62865.891.893菌落總數(shù)57.921.61131.302.12668.942細感官評定109.605掘59.372.52055.042.222通過將感官評定的2/0(268K278K)、(273K283K)、0。(283K293K)分別與TVBN，菌落總數(shù)值不同溫度段的0w值比較發(fā)現(xiàn)，菌落總數(shù)的2;o(268K278K)，TVBN的g7fl(273K283K)和"c(283K293K)與不同溫度段感官評定的&c值最相近。因此，可選取菌落總數(shù)的0/。(268K278K),TVBN的gw(273K283K)和jg/。(283K293K)作為貨架期預(yù)測模型進行預(yù)測。由表3，表4與公式(6)，獲得鯧魚在不同溫度段下貨架期預(yù)測模型:278-T268K278K溫度段內(nèi)鯧魚架期預(yù)測模型為^(r)=5.8x1.61li;293-T283K293K溫度段內(nèi)鯧魚架期預(yù)測模型為《(r)=1.7x2.6，『；273K283K溫度段內(nèi)鯧魚架期預(yù)測模型為^(r)=3.0x1.62810;式中r為貯藏溫度，K;^f"為貨架壽命，天。3.3貨架期預(yù)測模型的驗證和評價將鯧魚貯藏在273K、278K和283K條件下，用貨架期實測值驗證該模型。表5為273K、278K和283K條件下，鯧魚的貨架期的實驗值與貨架期預(yù)測模型得到的預(yù)測值的比較。表5鯧魚不同貯藏溫度貨架期的預(yù)測值和實測值Table6Thepredictedshelf-lifeandtheobservedshelf-lifeofPomfretat273K,278Kand283K貯藏溫度貨架期預(yù)測值(天)貨架期實測值(天)相對誤差(％)273K7.475.7278K4.95-2.0283K3.236.7上述驗證結(jié)果顯示，貨架期的實測值與預(yù)測值的相對誤差均在10%以內(nèi)，說明應(yīng)用所得到的gw貨架期模型能較好的預(yù)測鮮鯧魚的貨架期。應(yīng)用本研究建立的鯧魚貨架期預(yù)測模型，可以快速可靠地實時預(yù)測268K293K貯藏條件下鯧魚的貨架壽命。4結(jié)論實驗結(jié)果表明，鯧魚的揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、菌落總數(shù)值隨著貯藏時間的延長而增加，其感官品質(zhì)隨貯藏時間的延長而變差。貯藏溫度越高各項指標(biāo)變化越快，且符合一級反應(yīng)變化規(guī)律，貨架期也越短。根據(jù)揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、菌落總數(shù)值變化建立的^0貨架期預(yù)測模型，有很高的擬和精度。根據(jù)這種預(yù)測鮮鯧魚品質(zhì)動態(tài)變化的方法，可以準(zhǔn)確地對鮮鯧魚的食用安全性進行判別和并可用于實時預(yù)測其品質(zhì)的動態(tài)變化。10權(quán)利要求1.一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，其特征在于對不同貯藏溫度情況下鮮鯧魚的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、感官變化情況進行研究，建立鯧魚不同溫度段的Q10貨架期預(yù)測模型。步驟如下1)對新鮮鯧魚清洗。將清洗后的鯧魚去頭去尾并且切塊。2)將切塊后的鯧魚，立即密封包裝，冷藏。定期取樣進行菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值的測定，并進行感官評定。3)確立菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值隨貯藏溫度變化的動力學(xué)模型級數(shù)。4)根據(jù)已確立的動力學(xué)模型級數(shù)，獲得不同溫度段的動力學(xué)活化能EA與Q10值5)對鯧魚感官評定值進行回歸確定不同貯藏溫度下的貨架壽命。6)建立不同溫度段下鯧魚的Q10貨架期預(yù)測模型。7)以上述品質(zhì)變化動力學(xué)模型為依據(jù)，選擇貨架期終點的品質(zhì)判定值，進行貨架期預(yù)測，驗證模型準(zhǔn)確性。2.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，其特征在于將鮮鯧魚放入碎冰中，用冰水清洗。將清洗后的鯧魚去頭去尾并且切塊，每塊約重30g。3.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，其特征在于鯧魚樣品分別在268K、273K、278K、283K、293K下fc藏。4.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，其特征在于用一級化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型對不同貯藏溫度下的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)值進行回歸分析為佳。5.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，其特征在于可以由3個溫度點分別為278K、283K和293K，與其對應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)A:獲得"c(268K278K)、(273K283K)、"0(283K293K)的值，根據(jù)感官評分回歸得到的不同溫度下的貨架壽命，可以建立在(268K278K)、(273K283K)、(283K293K)溫度段下的g/。貨架期預(yù)測模型。從而可求得三個溫度段中任意貯藏溫度下的貨架壽命。全文摘要一種預(yù)測鮮鯧魚貨架期的方法，本發(fā)明在對不同貯藏溫度情況下鮮鯧魚的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)，感官變化情況進行研究，根據(jù)各指標(biāo)建立鯧魚品質(zhì)變化的Q₁₀貨架期預(yù)測模型。有利于準(zhǔn)確地對鯧魚的品質(zhì)進行動態(tài)判別。文檔編號G01N33/12GK101539560SQ20091004990公開日2009年9月23日申請日期2009年4月24日優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日發(fā)明者懿佟,晶謝申請人:上海海洋大學(xué)