对虾产品质量分级要素及评价技术

南海水产研究所对虾产品质量分级要素及评价技术中国水产科学研究院南海水产研究所李来好研究员南海水产研究所报告内容一、水产品质量分级的重要性二、对虾产品质量分级要素三、虾类产品质量等级评价技术研究进展四、展望南海水产研究所一、水产品质量分级的重要性对虾是经济价值高的水产品。近年来国内外对虾类需求量增大，出口量增加。促进对虾类养殖业的发展，养殖面积不断扩大，产量逐年增加。作为世界六大对虾生产国（中国、泰国、印度、越南、巴西和厄瓜多尔）之一，我国每年都有大量出口。南海水产研究所2007年我国对虾产量养殖总产量126万吨；占世界养殖总产量的37%。2007年我国出口对虾情况出口量：21.6万吨；出口额：11.4亿美元；主要出口国：美国、欧盟和日本。2007年对美出口的对虾差价中国出口平均价格：4858美元/吨。越南出口平均价格：11725美元/吨。比中国高1.4倍南海水产研究所原因：受反倾销影响；高附加值虾类产品少；出口的虾类产品质量不过硬；缺乏质量评价指标及完善的质量评价方法；虾类产品售价与质量没有很好的联系起来。南海水产研究所国外农产品质量分级现状：美国、欧盟、加拿大、日本等农业发达的国家对农产品质量分级都很重视。国外质量分级体系：有适应自身农业发展需要的农产品质量分级体系；有比较系统的农产品质量标准体系；有专门的国家农产品分级标准制定机构、分级评价机构和监督认证机构。南海水产研究所国际上进行分级的农产品主要是：粮油肉类水产品乳品蛋类蜂蜜水果蔬菜南海水产研究所水产品以A级、B级、C级和等外级表示。A级：产品质量最好；B级：产品质量中等；C级：所能接受的质量的最低等级；等外品：指不符合质量等级，但根据《食品药物、化妆品条例》仍属安全、卫生的产品。美国的水产品等级标准南海水产研究所采用等级标准的部门：联邦政府的采购部门、国家采购官员都采用这些等级标准来制定国家的采购规格；加工商、公共机构采购员等也使用这些标准制定公司的采购规格。南海水产研究所例如：《美国冻无头生虾质量标准》将冻无头生虾分为四级：A级：特级品，要求每只虾都要新鲜无异味，色泽均匀一致，色、香、味评分不低于90分；B级：优良品，要求每只虾至少要达到味道好，无异味，色、香、味评分不低于80分；C级：合格品，要求每只虾味道正常，无异味，色、香、味评分不低于70分；D级：不符合质量等级产品。南海水产研究所国外等级标准的特点等级标准的制定基于消费者认为重要且易于识别的产品特性；产品特性能够被统一度量、解释的原则；分级以消费者偏好为中心；标准涉及的要素和术语能被大多数人所接受。南海水产研究所从国际上看，大多发达国家都有比较完善的农产品等级规格标准，消费者已习惯于接受标准化农产品。我国农产品生产必须适应这种要求，积极推进农产品分级标准化，引导农产品分级包装上市，提高农产品的质量等级化、包装规格化程度。南海水产研究所SC/T3113-2002《冻虾产品标准》我国虾类产品分级情况以感官指标（色泽、形态、气味、肌肉、杂质、蒸煮后风味等）分级南海水产研究所SC/T3113-2002《冻虾产品标准》以挥发性盐基氮分级存在感官、理化两种分级方法南海水产研究所SC/T3305-2003《烤虾》以色泽、光泽、形态、组织、风味等分级南海水产研究所SC/T3305-2003《烤虾》以挥发性盐基氮分级存在感官、理化两种分级方法南海水产研究所SC/T3110-1996《冻虾仁》以色泽、风味、质构分级分级标准中概念较为模糊南海水产研究所与国外分级标准相比，我国现行的虾类产品质量分级标准主要有四个方面可以改进：一是分级标准数量需增加。目前虾类产品品种较多，将质量分级列入标准的较少。二是有些标准对产品品质特点的描述没有细化，操作性不强。虾类分级可改进的方面南海水产研究所三是有些标准中感官和理化指标的分级没有统一。四是等级规格的划分难以实施应用。分级标准中经常使用较为模糊的概念，如：“正常”、“较正常”、“尚正常”，“均匀”、“较均匀”、“基本均匀”等，缺乏量化指标。南海水产研究所我国虾类分级标准可借鉴的经验分级标准可按照产品不同的影响因子将标准内容区分为等级和规格两类。等级可分为一级、二级、三级三个级别，等级名称应统一；规格可分为大、中、小三种规格。分级标准中各等级、规格要有明显的外观特征，等级之间易于区别，便于分级操作。南海水产研究所分级要素的选择应符合外观特征与品质质量密切相关的原则，标准的制定应基于那些能够被准确和统一度量、解释和识别的因素。针对产品品质提出要求，不涉及安全、营养等内在质量技术指标。南海水产研究所水产品的质量分级过程一般由三个步骤组成：首先是对不同等级的水产品质量特征进行定义，设定量化的等级标准；其次是通过质量检测，将具体产品划归为不同的级别；最后是对不同等级的农产品进行认证和标示。水产品质量分级的核心工作是水产品质量级别及各级别标准的设定。南海水产研究所水产品质量分级的意义国家“十一五”发展规划指出，推进农产品批发市场建设和改造，促进农产品质量等级化。水产品质量分级对改变目前产品混装混销的现状、提升产品市场竞争力具有重要意义。南海水产研究所二、对虾产品质量分级要素从国外比较成熟的产品质量分级标准来看，产品质量等级的划分主要依据感官可以感知的一些品质要素。外观虾类产品的品质要素质构风味规格形状光泽色泽完整性粘稠度左右人们的喜好，可通过重量进行估算。使产品具有视觉上的美观性，虾产品应保持原有的弯曲度。新鲜的虾体完整有光泽，体表纹理清晰，皮壳呈青灰色，半透明；不新鲜的虾体色由半透明逐渐变深，壳变红或变黑。新鲜的虾头身相连很紧；不新鲜的虾头尾脱落或极易分离。质量好的虾触手感觉光滑、无粘性；变质的虾体表粘稠，粘性增加。外观1外观南海水产研究所2质构定义：表示能被手指、舌头、上颚或牙齿所体验到的产品质量，包括硬度、弹性、咀嚼性等。内容：是对肌肉、脂肪等各组织成分的状况和品质特性的评价。虾的质构主要从肌肉弹性、致密性来进行评定。南海水产研究所新鲜的虾：肌肉纹理清晰，呈玉白色，肉质质地紧密、坚实有弹性，不易剥离；不新鲜的虾：虾体伸直，肌肉组织松散，弹性和硬度较差。南海水产研究所3风味定义：是嗅觉和味觉产生的信号的综合感觉，是食品感官机能的最重要指标。内容：包括气味和滋味两部分。气味：由挥发性成分组成，可由嗅觉器官察觉到的令人愉快或不愉快的感觉。滋味：由水溶性的、相对分子质量低的非挥发性成分组成。南海水产研究所新鲜虾肉的气味：常带有铁腥味的和由弱到强的鱼腥味，由链长小于10个碳原子的不饱和醇和醛产生的。熟虾肉的气味：主要是烷基吡嗪和含硫化合物。南海水产研究所虾的滋味：虾中最重要的非挥发性成分是游离氨基酸、核苷酸和无机盐，它们组成虾肉的主要味道。南海水产研究所三、虾类产品质量等级评价技术研究进展感官评定智能化质量评定技术等级评价技术色差测量质构测定电子鼻测定计算机视觉测量近红外光谱测量客观快速准确南海水产研究所1感官评定感官评定：凭借视觉、触觉、味觉等感官器官对虾肉的外在品质做出评价。优点：以最直接的方式反映人们对产品的需求特征。缺点：结果难免带有主观片面性，是对质量的一种模糊评定，不能准确量化。南海水产研究所方法：由经过培训的评定人员进行评分，一般采用十分制。例子：虾的色泽、状态等外观特性：在光线充足，无异味的环境中，将试样倒在白色搪瓷盘或不锈钢工作台上，利用人的视觉和触觉系统进行检测分级。虾的风味：将虾煮熟后嗅蒸汽气味，再品尝肉质，对产品的气味和滋味作出评价。南海水产研究所2色差测量用于测量水产品的色泽改变。水产品在贮藏过程中，表观的色泽在亮度、明度、纯度上都有所改变，这种改变的趋势与感官变化有很好的相关性。在欧洲的水产品质量检验中，CIELab系统常被用于对样品进行色差测量，以明-暗、红-绿、黄-蓝三种属性的三维坐标系统来描述。L*a*b*L*L*——亮度a*——红绿色值b*——黄蓝色值色差角（hueangle）＝tan-1（b*/a*）饱和度（Saturation）＝（a*2+b*2）1/2Hueanglea*b*南海水产研究所国内已有研究采用CIELab系统对熟虾仁进行了色泽测定，选取虾胸部第一节中央位置，以L*值（亮度）来进行其色泽的评价。国外研究也同样采用CIELab系统测量冷冻虾的虾壳和虾肉在不同贮藏条件下的色泽变化，发现b*值（黄蓝色值）的变化与感官评价有很好相关性。研究实例南海水产研究所3质构分析质构：用以反映肉的口感和总体可接受性。常用的质构仪分析模式：质构剖面分析（TPA）模式。即质构仪对肉样进行二次压缩，以工作曲线计算出质构参数：硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性等。虾在冰冻贮藏条件下，肌肉的质地也会发生变化，包括水分流失、蛋白质变性等，最终使得产品干硬，采用质构仪可以衡量虾在外加力作用下的变形和弯曲程度。南海水产研究所国外有研究采用质构仪的TPA模式，模拟人的手指对冷冻虾肉进行测量，以硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性为指标，判断虾肉在解冻过程中的质构变化。国内也研究了采用质构仪对生虾和熟虾的质构进行测定，测定位置为虾胸部第一节生虾质构的变化，测定结果与感官评定有较好的一致性。研究实例南海水产研究所4计算机视觉测量计算机视觉技术：用计算机来模拟生物视觉功能的技术。应用：可用于测量产品色泽、规格、形态等人的视觉可感知的质量特征，在农产品的品质检测、农业机器人等智能化方向的应用非常广泛。优点：非接触性检测和可长时间稳定工作。南海水产研究所例1：国外研究了利用机器视觉代替手工操作对虾类进行分级和包装，开发了虾分级和包装系统。机器视觉扫描获取虾体图像计算虾的尺寸、朝向、弯曲度标记虾头、虾尾和虾中间位置机械手根据标记的位置对虾进行抓取、拉直并放入合适的位置实现虾的单层排列包装每只虾都是伸直且朝向相同研究实例南海水产研究所例2：国外研究了基于机器视觉的虾品质分析系统。通过测量完整虾体、无头虾和虾仁面积，估算各类虾产品的重量；通过测量虾体的颜色和黑变情况，预测虾在贮存过程中的颜色变化。研究实例南海水产研究所5电子鼻分析原理：电子鼻得到的是给予样品中挥发成分的整体信息，也称指纹数据。它不仅可以根据各种不同的气味测到不同的信号，而且可以将这些信号与经过训练后建立的数据库中的信号加以比较，进行识别判断。南海水产研究所用途：识别产品的气味。组成：由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成。电子鼻系统的结构框图气敏传感器阵列信号预处理模式识别结果输出优点：高灵敏度、快速测定。南海水产研究所应用领域：电子鼻在食品、药品等领域有广泛的应用，尤其在食品中的应用更加广泛。研究实例：国外学者研究了用电子鼻识别加入各种添加剂的虾在风味上的不同。将虾用漂白剂、磷酸盐和硫酸盐处理后在2℃贮存48h，电子鼻可准确的将存在于虾中的添加剂的气味识别出来，准确率达92%以上。南海水产研究所6近红外光谱测量光谱：近红外光是电磁波，波长范围在780~2526nm。原理：化合物的基团分子键如O-H，C-H，C-O，N-H受到红外线照射时，被激发产生共振，测量其吸收光，可以得到谱表示被测量物质的特征的图谱。每种成分都有特定的吸收特征，因此近红外光谱可用于定性和定量分析。南海水产研究所用途：可测量有机物和部分无机物，如：在水分、脂肪、蛋白质、氨基酸和有机酸等营养成分的分析上有广泛的应用。优点：对原料无破坏，无需均质、提取等前处理步骤，无需使用溶剂，可快速无损坏的进行在线质量评估。缺点：仪器较为昂贵。研究实例：国外研究了用近红外光谱测定全虾和虾肉糜的含盐量、pH值、冻结状态，还可识别加工过程中虾仁的温度变化。南海水产研究所四、展望随着我国水产品质量标准的不断完善和成熟，对虾产品质量分级的未来目标是制定详细具体的对虾质量分级标准，同时将判定对虾产品质量的方法科学