鱼类鲜度评价指标及测定方法的研究进展

赵永强，李娜、2，李来好，杨贤庆，郝淑贤，魏涯，岑剑伟（.中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心，广东广州50300；2.上海海洋大学食品学院，上海20306）

鱼类鲜度评价指标及测定方法的研究进展

赵永强1，李娜1、2，李来好1，杨贤庆1，郝淑贤1，魏涯1，岑剑伟1
（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心，广东广州510300；2.上海海洋大学食品学院，上海201306）

为研究鱼类鲜度的评价方法、存在问题和发展趋势，简要介绍了鱼类鲜度的变化机制，并从感官评价、物理评价、化学评价、微生物评价方面综述了鱼类鲜度评价指标和测定方法，分析了不同方法的优缺点和适用范围，最后对鱼类鲜度评价现状加以总结，并对发展前景进行了展望。

鱼类；鲜度；评价；研究进展

中国是鱼类生产、消费和出口的大国，2014年全国水产品总量为6.70×103万t，其中鱼类为3.92×103万t，占58.51%［1］。鱼类具有高蛋白质、低脂肪的特点，且富含矿物质和维生素，营养价值高，口感好，是人们日常饮食的重要组成部分。与其他食材相比，鱼类营养丰富，但水分含量较高，肌肉组织细嫩，内源性酶丰富，加上不适当的处理和贮藏条件，极易发生理化性质变化及微生物引起的腐败，从而影响鱼类及其制品的品质。鲜度是衡量鱼类及其制品品质的重要指标之一［2］，直接决定产品的最终价值。鱼类捕捞以后，在运输、贮藏、销售和加工等过程中鲜度会发生改变，若鲜度过低，则失去产品价值，因此，需要对生产加工各个环节中的鱼类鲜度进行评价。此外，鲜度评价对鱼类食品安全控制也具有重要意义。

鱼类鲜度变化与一系列的生化反应相关，过程相当复杂，仅凭借某个单一指标来评价鱼类及其制品的鲜度较为困难且不够准确。随着水产品研究范围的不断扩大、研究程度逐渐深入，对鲜度的评价指标及测定方法也更为全面，这为鱼类鲜度评定提供了有力的支撑。本研究中，对鱼类鲜度的变化机制、现有评价方法和存在的问题及发展趋势进行了综述，旨在为鱼类鲜度评价的研究和应用提供参考。

1　鱼类鲜度变化规律及机制

鱼离开水体之后的存活时间与其种类和鱼体的自身活动有关，挣扎越激烈则存活时间越短，死后品质的变化分为僵硬、自溶、腐败3个阶段［3］。在开始阶段，体内供氧随着血液循环的停止而停止，无氧条件下，体内的糖原和ATP在相关酶的作用下降解为乳酸和磷酸等产物，使肌肉组织pH降低、体温升高，同时肌动蛋白和肌球蛋白结合形成肌动球蛋白，使肌肉失去伸展性而变僵硬。僵硬阶段，鱼的鲜度完全良好，此阶段时间的长短受鱼的种类、生理状况、捕捞致死条件和鱼体保存温度等因素影响，因此，维持时间长短不一。当肌肉中ATP分解完后，鱼体开始逐渐软化，进入自溶阶段。在水解酶的作用下，蛋白质的水解产物和游离氨基酸增加，引起各种感官和风味变化，同时也为微生物的生长繁殖创造了有利条件，此阶段鱼类鲜度开始逐步下降。随着体内和体表微生物数量的增加，鱼肌肉被进一步降解，产生氨、吲哚、硫化氢、组胺等有腐臭味的物质，使鱼体进入腐败阶段。

2　鱼类鲜度评价指标及测定方法

2.1感官评价

感官评价是利用人的触觉、味觉、嗅觉、视觉来感知评价对象的特征，对其质感、口感、味道、色泽等指标进行综合评价［4］，根据试验目的可分为3类：差异性评价 （判断样品之间是否有差异）、描述性评价 （对样品的各类感官特征进行客观评价）和喜好性评价 （区分对样品的喜好程度）［5］。其中描述性感官评价是最常用的鲜度品质评价方法，也是判定鱼类鲜度最重要的方法［6］，其评价结果与消费者在购买产品时对鲜度进行的判断最为接近。

国际通用的感官评价方法有欧盟法 （EU scheme）和质量指标法 （QIM），可以对各种鱼类进行标准化的感官评定［7］。EU法是根据鱼的感官指标将其划分为4个鲜度等级，但不能体现处于同一个等级水平的鱼鲜度的差异，因此，逐渐被QIM法替代。QIM法是用缺点评分的方法对鱼各个感官属性在0～3分之间进行打分，再将各指标评分综合来评价鱼的鲜度，其中0分表示新鲜度最高，分数越高则新鲜度越差［8］。李汴生等［9］用QIM法对南方鲇Silurus meridionalis Chen鱼片冷藏期间的新鲜度进行评价，其结果与理化指标总挥发性盐基氮（TVB-N）和质构分析 （TPA）的评价结果相一致。Majolini等［10］用QIM法评价欧洲黑鲈Dicentrarchus labrax在2℃贮藏期间的新鲜度，所得的感官属性参数与储藏时间具有高度相关性。说明QIM法是一种有效的评价鱼类新鲜度的方法。

感官评价法操作简单、实用且结果易得，可广泛应用于鱼类贮藏、销售、加工等各个环节，但结果易受评定人员的主观影响，需要专业的感官测评小组，具有一定的局限性。因此，用感官评价的方法评价鱼类鲜度时常与其他评价方法结合［11-12］，使结果更加准确。此外，还可以使用色差计、电子鼻、电子舌等仪器对鱼类的感官属性如颜色、气味和味道进行检测，从而对感官评价的结果进行校准［13］。

2.2物理评价

2.2.1色差 色差是反映鱼类鲜度品质的重要指标之一，也是对产品感官属性及化学成分变化的间接评价。传统的色差分析方法是用色差计从亮度、明度、纯度上进行数值化分析，其测定结果与感官评价具有很好的相关性［14］。随着科技的进步，出现了一些新的、对鱼类样品无破坏的、快速的色泽测定方法，如计算机视觉技术［15］、高光谱成像技术［16］。Quevedo等［17］用计算机视觉方法对10组独立设置的三文鱼Salmo salar鱼片进行色差分析，其结果与感官评价小组对色泽的评价一致。Wu等［18］用长波近红外高光谱成像系统检测三文鱼片的颜色分布情况，其研究结果表明，长波近红外高光谱成像系统可以在保证样品完整的情况下，快速无接触地测定三文鱼片的色泽。这些研究均表明，快速无损的计算机视觉技术和高光谱成像技术有望替代色差计应用于鱼类的色差评价中。

2.2.2质构 质构特性主要包括硬度、弹性、咀嚼性，其中硬度是消费者判断鲜度最重要的指标，也是决定肉类工业应用价值的主要因素［19］。鱼的肌肉组织可能因自溶而变柔软，或因冷冻贮藏而变坚硬，因此，质构分析对鱼类及其制品的科学研究、质量控制和产品开发具有重要作用。有多种机械方法可以用来测定鱼肉的质构特性，其中最为常用的是质构仪。Jain等［20］用质构仪测定南亚野鲮Labeorohita在冰藏期间硬度、韧性和刚度的变化，结果显示，刚度与pH值具有高度相关性，硬度随贮藏时间的变化与麦克斯韦模型相吻合。质构仪可以同时测定出肌肉的多种质构属性，操作简便且结果准确。

除了传统的仪器分析方法外，还有一些新的技术也被应用于鱼类质构分析中。可见近红外光谱与测力分析一起被用于鉴别混凝土池养黑鲈和海水网箱养黑鲈间的质构差异［21］，结果显示，光谱法能够更好地判定出死后48 h样品间的质构差异。也有学者用高光谱成像技术测定三文鱼片的质构特征［22］，测得样品的光谱特征与其硬度、内聚力、胶黏性具有相关性，说明高光谱成像技术具有快速、无损测定三文鱼片质构的潜质。

2.2.3电特性指标 鱼体死后及在贮藏期间，脂肪、蛋白质等营养物质被酶及微生物分解产生大量短链脂肪酸、氨基酸等小分子带电荷物质，使鱼肉及其制品的导电能力增加，因此，可以通过检测样品的电特性指标如电导率来判断其新鲜度。张丽娜等［23］对低温贮藏草鱼Ctenpharyngodon idellus鱼肉浸出液的电导率进行测定，发现电导率值随贮藏时间的延长而增大，且电导率值与菌落总数、K值、TBA值、TVB-N含量有极显著的相关性，说明电导率法可以作为快速判定草鱼新鲜度的有效方法。为研究鲫Carassius carassius在冷链流通过程中新鲜度的变化，Yao等［24］通过测定电导率及其他鲜度指标，建立了新鲜度与贮藏时间和温度的动力学模型，该模型预测的电导率值与实测值之间的相对偏差在±5%范围内，说明通过电导率建立的模型可以用来准确判断鲫鱼贮藏期间的新鲜度。卢涵等［25］研究了0℃贮藏条件下鲢Hypophthalmichthys molitrix鱼体的阻抗特性与鲜度变化间的规律，结果显示，阻抗变化率 （Q值）与菌落总数、汁液损失和感官评价这些鲜度指标均有很好的相关性，由此表明，用Q值可以快速、无损地评估鲢的鲜度。

2.2.4其他指标 鲜度还可以通过测定僵硬指数、鱼眼液体折光系数来判断。僵硬指数是将鱼体长的前1/2水平放置，后1/2悬空来判定鱼体尾部下垂程度，该指标适用于僵硬初期、僵硬期和解僵期，但也因鱼的种类和保藏温度的不同而具有差异。鱼在刚死时，眼睛反射光亮多且频率高，随着死亡时间的延长，眼睛反射的光量和频率逐渐下降，因此，可以通过眼睛反射光量和频率来判断鱼体的新鲜度［26］。

2.3化学评价

2.3.1挥发性成分测定 微生物活动及内源性酶的作用是导致鱼体新鲜度降低至腐败变质的主要原因，此过程中会产生氮、胺、氨、醇类及含硫类挥发性物质。因此，挥发性物质是测定鱼类新鲜度的重要参数。戴煌等［27］用顶空固相微萃取气相色谱质谱联用 （HS-SPME-GC-MS）检测不同储藏时间下鱼的挥发性成分，能够较好地将贮藏9 d的鱼分为3个新鲜度等级，所建立的鱼鲜度神经网络判别模型能够很好地鉴别鱼的新鲜度。近些年来，基于挥发性化合物检测的仿生技术——电子鼻 （E-lectronic nose，EN）也被广泛应用于鱼类鲜度评价中，其原理是将取样系统中的挥发性化合物转移至传感器阵列中，由传感器得到的响应模式进入数据处理系统进行特征参数的提取，最终获得样品新鲜度相关信息［28］。该技术具有检测速度快、操作简单、灵敏度高、重现性好的优点，已在鲈Lateolabrax japonicus［29］、草鱼［30］、罗非鱼Tilapia nilotica［31］等鱼类鲜度评价的研究中得到应用。此外，化学传感器［32］、离子电极［33］也可以用来测定鱼体中的挥发性成分。

在种类众多的挥发性成分中，总挥发性盐基氮（TVB-N）和三甲胺 （TMA）是鱼类鲜度评价的主要指标。TMA是鱼体内的氧化三甲胺 （TMAO）经兼性厌氧菌还原产生的，是主要的腥臭味成分之一，含量随鱼体鲜度的降低而增加。陈思等［34］在探究0℃贮藏条件下白鲢鱼片鲜度变化规律时发现，新鲜鱼片中的TMA值含量极低，0～6 d时趋近于零，9 d后TMA值增长速率加快，说明TMA值适合作为评价白鲢鲜度的指标。但TMA值只在鱼类腐败后才能检测到，不能及时区分鲜度等级。TVB-N是蛋白质分解产生的氮及胺类碱性含氮物质，具有挥发性。中国国家标准GB2733-2015［35］中限定，海水鱼的TVB-N限量值为30 mg/100 g，淡水鱼为20 mg/100 g，其测定方法主要有半微量定氮法和微量扩散法。Cheng等［36］的研究指出，高光谱成像技术能够测定出草鱼的TVB-N值，可以作为一种快速无损的鱼类鲜度评价方法。然而对于冰藏的鱼类，TVB-N值可能不是一种最佳的判定指标，因为挥发性盐基氮会随着冰的融化而流失，导致测定值偏低［37］。

2.3.2三磷酸腺苷 （ATP）降解物测定 鱼死后，肌肉中的物质发生复杂的生化反应，其中ATP的降解贯穿于整个代谢过程中，因此，通过检测ATP降解产物的变化可以判断出鱼的新鲜程度。ATP按下列途径降解：ATP→ADP（二磷酸腺苷）→AMP（一磷酸腺苷）→IMP（肌苷酸）→HxR（肌苷）→Hx（次黄嘌呤）。Saito等［38］在1959年首次把HxR和Hx的浓度和与所有ATP关联物的比值定义为K值，此后K值被广泛用作鱼类鲜度的评价指标，K值越高，ATP降解程度越高。一般认为，即杀鱼的K值在10%以下，K值在20%以下为一级鲜度，K值在20%～40%时为二级鲜度，K值在40%～60%时为三级鲜度，K值大于60%时即腐败［39］。K值测定最常用的方法是高效液相色谱法［40］，此外，酶电极传感器法也可以用于K值的测定［41-42］。有研究指出，在0℃时，ATP、ADP、AMP含量下降较快最终几乎消失，同时随着IMP含量的下降HxR和Hx含量增加［43］，因此，可忽略ATP、ADP和 AMP，将 K值简化为 KI值［44］。Watanabe等［45］用质量评价传感器来检测生鱼片的鲜度品质，结果显示，KI值与剩余货架期 （RDV）有很好的相关性。然而KI值只能用来判断贮藏前期鱼的新鲜度，不适用于贮藏末期的鱼类鲜度评价。其计算公式为

2.3.3脂肪氧化指标 鱼类富含不饱和脂肪酸如十四烯酸、棕榈油酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸，不饱和脂肪酸在光照和高温下逐渐水解，产生游离脂肪酸，继而催化脂肪氧化分解成醛、酮和羧酸类等低分子量物质，使鱼类的气味、质构、颜色和营养价值发生改变［46］。

油脂在贮藏期间水解产生的游离脂肪酸（FFA），可以直接以油酸计算出其含量，也可以通过酸价 （AV）来反映［47］。王丹丹等［48］以AV值为指标，研究了茶多酚对冷藏带鱼Trichiurus lepturus品质及抗氧化效果的影响，结果显示，AV值随贮藏时间的延长逐渐升高，表明AV值越大，样品腐败程度越高。

脂肪氧化第一阶段的产物是过氧化物，故过氧化值 （PV）可作为脂肪氧化的评价指标之一［49］，但过氧化物极不稳定，进一步分解成羰基化合物，脂肪氧化二次产物中的羰基化合物的积聚量为COV值，也可用来表示脂肪氧化的程度。硫代巴比妥酸值 （TBA）是测定脂肪氧化最通用的方法［50］，脂肪氧化最终降解为丙二醛 （MDA），与TBA试剂反应生成稳定的红色化合物，从而反映脂肪氧化的程度。Hernández等［51］将养殖的大西洋白姑鱼Argyrosomus regius鱼片在4℃条件下贮藏18 d，研究其品质和鲜度的变化情况，结果显示，TBA值与贮藏时间具有显著相关性 （r=0.96），说明TBA值可以作为评价大西洋白姑鱼片冷藏期间鲜度变化的有效指标。王丹等［52］在研究了不同贮藏条件对鲜黄海胆Glyptocidaris crenulari鲜度的影响时指出，TBA值可作为鲜黄海胆鲜度变化的重要指标。根据测定原理，PV值适用于贮藏早期，COV值适用于中期，TBA值适用于后期［50］。王建辉等［53］对冷藏期间草鱼鱼片脂肪氧化变化规律进行了研究，发现PV值在前4天变化不大，第5、6天变化显著，COV值从第6天开始迅速增加，TBA值变化显示，自第8天起鱼片脂肪严重氧化，三种脂肪氧化评价指标与感官评分呈显著负相关。

2.3.4蛋白质变化指标 蛋白质是鱼肉的基本组成成分和营养成分，其含量占16% ～25%［54］，微生物和酶的作用以及不适当的加工处理都会造成蛋白质降解或变性，从而影响鱼的新鲜度。鱼肉蛋白质变性主要是由肌原纤维蛋白变性引起的［55］，主要表现为肌球蛋白盐溶性、肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性和巯基含量的变化。周爱梅等［56］研究了罗非鱼和鳙Aristichthys nobilis鱼糜蛋白在冻藏过程中的变化，发现两种鱼糜盐溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性和巯基含量均随贮藏时间的延长而下降。此外，也有研究表明，鲫［57］、鳙［58］、草鱼［59］、鲻Mugil cephalus［60］在冻藏期间，肌球蛋白盐溶性、肌原纤维蛋白ATPase活性和巯基含量随贮藏时间的延长均呈下降趋势。这些指标的变化证明，鱼类蛋白质在贮藏期间会随时间的延长而出现规律性的变化，可以用来评价样品新鲜度。

贮藏期间蛋白质的水解变性会降低蛋白质水合力，导致肌肉持水性下降［61］，造成汁液流失，影响产品品质，因此，汁液流失率是衡量蛋白质持水性的重要标志。刘丽荣等［62］在研究冰温贮藏对鲤Cyprinus carpio质构的影响时指出，随着贮藏时间的延长，鲤汁液的流失率呈上升趋势。蛋白质或蛋白质降解产物亦可以作为鱼类鲜度品质的指示物［63］。Subbaiah等［64］将尼罗罗非鱼 Oreochromis niloticus在-18℃下贮藏150 d，发现肌球蛋白重链在贮藏前90 d没有变化，90 d后逐渐下降，在贮藏120～150 d期间出现一条相对分子质量为29 000的新条带。倪渠峰等［65］研究了冷藏大黄鱼Pseudosciaena crocea肌肉蛋白质的降解规律，在肌肉蛋白质的SDS-PAGE图谱上，发现有7个蛋白质条带随贮藏时间的延长发生明显变化，指出这些条带所代表的蛋白质有望作为大黄鱼冷藏过程中潜在的鲜度指示蛋白质。然而，由于受到蛋白质分离、分析、鉴定手段的限制，关于可作为指示物的蛋白质及其结构与功能的研究较少。以双向电泳、质谱和生物信息学为核心的蛋白质组学研究，能够有效地对鱼类蛋白质组进行分析，提供更多蛋白质结构和功能的信息，为研究鱼类鲜度相关蛋白质提供了新平台［66-67］。

2.3.5其他指标 随着鱼类鲜度的降低，pH值、总氨量等鱼的化学指标也会发生变化，鱼体死后，其肌肉pH值呈先下降后上升的趋势，初始阶段，糖原分解成乳酸在体内积累，使肌肉pH值下降，随着贮藏时间的延长，蛋白质开始分解产生碱性物质，pH值又逐渐上升。pH值能反映鱼体鲜度的变化趋势，但不能准确划分鱼类的新鲜度等级［68］，因此，pH值只能作为鱼类鲜度评价的参考指标。

鱼类肌肉组织脆弱且含水量高，容易在细菌和酶的作用下发生腐败变质产生氨类物质，总氨是鱼类腐败变质的良好指标，常用Nessler比色法测定。总氨量超过16 mg/100 g时，表明鱼已经腐败变质。

2.4微生物评价

微生物的活动在鱼死后鲜度变化及鱼类产品货架期维持的过程中发挥巨大作用。菌落总数（TVC）测定是一种传统的鱼类鲜度评价方法［69］，许多国家在菌落总数方面制订了水产品新鲜度标准，通常新鲜鱼类初始TVC为102～104cfu/g［28］，中国无公害水产品安全要求 TVC不超过 106cfu/g［70］。此外，特定腐败菌也可以用来作为鱼类鲜度的判定，Lougovois等［71］在研究冰藏海鲷Sparus aurata新鲜度变化时指出，产生硫化物的腐败希瓦氏菌Shewanella putrefaciens可以作为判断海鲷剩余货架期的指标。微生物评价在判断鱼类新鲜程度时具有较高的应用价值，但不能单独作为新鲜度定性的指标，需与其他检测方法相结合。传统的微生物评价方法操作繁琐、耗时，因此，需要建立通用且快速的微生物检测平台，以满足同时进行多样品、多指标的需求。

3　总结与展望

目前评价鱼类鲜度的方法主要有感官评价、物理评价、化学评价和微生物评价4类，其中QIM、色差及质构、TVB-N、K值、TBA值、肌球蛋白盐溶性、肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性、巯基含量、pH值、微生物测定较为常见。此外，一些新兴技术如生物传感器、电子鼻、近红外光谱、高光谱成像技术等也逐渐被应用于鱼类鲜度检测中。然而上述每一种指标及方法均有其针对性和相应的应用范围，没有一种能单独用来判定鱼类新鲜程度，为确保结果的准确性，在研究及生产中常选取多种方法进行综合评价。

传统的检测方法经典有效，但耗时且对样品多具有破坏性，新兴技术便捷无损却不够成熟，且对设备要求高，尚不能广泛应用。运用一种指标或方法全面又准确地对鱼类鲜度进行评定，现阶段尚难以实现。随着纳米技术、信号处理技术、新型传感器技术的产生，这些技术也将逐渐被应用于鱼类等食品的鲜度品质研究中。今后研究的方向是将传统有效的指标与新兴的快速检测技术相结合，组成数据库，建立有效的鱼类鲜度综合评价模型，从而快速、无损、准确、便捷地评价鱼类新鲜程度，并预测货架期。

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Research advancements in assessment indicators and measurement methods of fish freshness：a review

ZHAO Yong-qiang1，LI Na1，2，LI Lai-hao1，YANG Xian-qing1，HAO Shu-xian1，WEI Ya1，CEN Jian-wei1
（1.Key Laboratory of Aquatic Product Processing，Ministry of Agriculture，National Research&Development Center for Aquatic Product Processing，South China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510300，China；2.College of Food Science&Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

The mechanism of changes in postmortem freshness is briefly described，and then the evaluation indicators and measurement methods of freshness are reviewed including sensory analysis，physical analysis，chemical analysis and microbiological analysis.Furthermore，the advantages，disadvantages and scope of application of different methods are compared to evaluate assessment indicators，measurement methods，problems and developmental trend of fish freshness.Finally，the present situation of freshness evaluation in fish is summarized and the development prospects are discussed to offer some help for fish freshness determination.

fish；freshness；evaluation；research advancement

S98

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2016.04.018

2095-1388（2016）04-0456-07

2015-11-27

国家现代农业产业技术体系建设专项 （CARS-49）；国家自然科学基金资助项目 （31401563，31271957）；国家 “十二五”科技支撑计划项目 （2015BAK36B06，2015BAD17B03）；广东省渔业科技推广专项 （Z2014001，Z2015007）

赵永强 （1985—），男，博士，助理研究员。E-mail：zhaoyq@scsfri.ac.cn

李来好 （1963—），男，博士，研究员。E-mail：laihaoli@163.com