专利名称：一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法
技术领域：
本发明属水产品加工与贮藏技术领域，特别是涉及一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方 法。
背景技术：
鲤鱼隶属于鲤科，广泛分布于全国各地，多栖息于江河、湖泊等的水体底层，以食 底栖动物为主，是我国淡水养殖的主要的品种之一，具有养殖面大，产量高，市场需求旺盛 的特点。目前多以活鱼流通，但运输成本高，且远地运销困难，难以符合产业化和大流通的 要求，因此发展冷却链鲜鱼物流产业，是解决养殖淡水鱼过分依靠活鱼流通的有效途径。冷 却链是一种特殊的供货链，指鱼类从生产、运输、贮藏、销售直到消费者食用的各个环节，采 用冷却方法保持鲜鱼质量的综合性措施。但冷链过程中经常偏离推荐的温度条件，温度在 很大程度上决定微生物活动速率和货架期，因此，对温度的监测和控制至关重要。尤其是对 于一批或运输单元的某单一产品，当温度发生偏离时，这个问题显得更为复杂。最为有效的 方法就是在整个流通过程中分别监测食品的温度情况，建立温度和货架期之间关系动力学 模型，才能标识出产品真实的质量和安全性。鱼品变质的速度取决于本身成分、加工程度、储藏条件等。加工者根据常识、经验 和食品贮藏、流通、销售过程中的具体情况来判断特定贮藏条件下产品的货架期。然而实际 中，最终产品的品质各不相同，消费前产品的外界条件(特别是温度)也和理想状态有所出 入，这往往导致对商品货架期的错误估计。准确预测产品的剩余货架期可以最大程度地减 少卫生食品不正当处理的风险，也最大程度地减少消费者购买变质食品的风险，对生产者， 流通商，消费者三者都有好处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，通过对冷藏 养殖鲤鱼感官、化学和微生物学品质的研究，确定产品货架期，采用指数相对腐败速率方程 模型描述温度与鱼品鲜度的关系，进而构建货架期预测模型并加以验证，通过监测包装食 品的环境条件，提供在运输和贮藏期间食品品质和安全的信息，有效提高生产效率和产品 品质，为减少来自零售商和消费者的投诉提供数值化依据。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方 法，包括下列步骤(1)对5士0. 1°C、10士0. 1°C和15士0. 1°C冷藏鲤鱼的感官、化学和微生物学品质 进行评价，依此综合判断货架期；(2)建立冷藏温度与货架期的关联性模型将0、5、10、15°C冷藏鲤鱼得到的货架 期，用温度对货架期反应的相对腐败速率值的方程来计算温度与货架期的关联性，进而得 到鲤鱼0-15°C间的货架期预测模型；(3)对冷藏温度与货架期的关联性进行评价应用指数相对腐败速率模型，采用偏差度和准确度加以评价；偏差度和准确度两者均由几何平均值得到，以比率的形式加以 表示；偏差度用来检查预测值的上下波动幅度，准确度是衡量预测值和实测值之间的差
已
升；(4)建立货架期预测模型根据实际所测和文献中0、10、15°C的货架期数值预测 值和实测值进行比较，货架期预测值与实测值的评价用相对误差表示；(5)建立剩余货架期预测模型根据温度和货架期的关联性，结合不同温度下的 时间履历和冷藏鲤鱼的品质损失累计效应，得到0-15°C范围内经过任意时间温度履历后的 剩余货架期。所述的步骤(2)中的相对腐败速率值的方程为LN(RRS) = 0. 14XT-0. 0314其中 RRS 为相对腐败速率即 Relative Rate of Spoilage—RRS, T 为温度(°C )。
所述的步骤(3)中的偏差度由公式=得到；
准确度由公式歸虐_ = '葬广W得到。所述的步骤(4)中的货架期预测值与实测值的评价用相对误差
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表示，其指数腐败货架期模型为SLm = Exp[Q 14χΓ]；指数剩余货架期
模型为观m=卜9J-EI^tj χ'朋vj}7^0.14"]；相对误差为 SL -SL
RelativeError(%) = —^^·χ100%;其中SL为货架期(天)，RSL为剩余货架期(天)，
礼咖)
SL(Tn)为温度为Tn下所经历的时间(天)，Tn为温度CC )，RRSttn)为温度为Tn时的相对腐 败速率，SL(pre)和SL(。bs)分别为预测货架期和实测货架期。有益效果本发明的有益效果为(1)快速不需检测产品的初始菌数，克服了微生物检测的滞后性，解决了由此造 成在实际应用中无法达到快速预测的问题。运用该模型和温度时间履历可获得冷链中任何 点处剩余货架期信息，最大限度地减少消费时变质产品的数量。(2)操作简便仅需要提供温度时间履历；而依据微生物生长动力学原理构建的 货架期预测模型，需要提供特定腐败菌种类、数量和产品温度时间履历。(3)国外基于液态微生物培养基中设定的生态学因子下微生物行为的外推实验数 据，本项目根据养殖货架期的实验数据，由于消除了培养基和微生物多样性带来的误差，大 大提高了数据准确度。
图1为冷藏鲤鱼相对腐败速率曲线图。图2为温度_时间履历与剩余货架期曲线图。
具体实施例方式下面结合具体实施方案，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。本发明对0-15°C冷藏养殖鲤鱼感官、化学和微生物学品质的研究，确定产品货架 期，采用指数相对腐败速率方程描述温度与鱼品鲜度的关系，进而构建货架期预测模型并 加以验证，通过监测包装食品的环境条件，提供在运输和贮藏期间食品品质和安全的信息， 有效提高生产效率和产品品质，为减少来自零售商和消费者的投诉提供数值化依据。本发明的实施步骤如下(1)对5士0. 1°C、10士0. 1°C和15士0. 1°C冷藏鲤鱼的感官、化学和微生物学品质 进行评价，综合上述指标判断货架期。(2)冷藏温度与货架期的关联性计算将0、5、10、15°C冷藏鲤鱼实验得到的货 架期，将温度对货架期反应的相对腐败速率值的方程一Exponential Relative Rate ofSpoilage来计算温度与货架期的关联性，进而得到鲤鱼0_15°C间的货架期预测模型。(3)冷藏温度与货架期的关联性评价为了公正客观地应用指数相对腐败速率模 型，采用偏差度和准确度加以评价；偏差度和准确度两者均由几何平均值得到，以比率的形 式加以表示。偏差度用来检查预测值的上下波动幅度，准确度是衡量预测值和实测值之间 的差异。(4)货架期预测模型验证根据实验所测和文献中0、10、15°C的货架期数值预测 值和实测值进行比较，货架期预测值与实测值的评价用相对误差表示。(5)根据温度和货架期关联性模型，结合不同温度下的时间履历和冷藏鲤鱼的品 质损失累计效应，可得到0-15°C范围内经过任意时间温度履历后的剩余货架期。对取自上海铜川路批发市场的活鲤鱼运达实验室后，立即冰水休克致死。分成4组， 1组层冰层鱼装入带有滴水孔的干净塑料泡沫箱中，放入高精度低温培养箱中(Sanyo MIR553， 日本)，控制C藏温度3士0. 1°C，适时加冰；另外3组分别放入下有篦子能浙水的塑料盆中，盖 上有漏气孔的盖，放入高精度低温培养箱(Sanyo MIR 253,553,日本)中，分别控制贮藏温度在 5 士 0. 1°C、10 士 0. 1°C和15 士 0. 1°C，根据感官、化学和微生物指标综合判断货架期。每次随机抽取2尾试样鱼，先进行生鱼感官评价，然后采用GB/T18108-2008的取 样方法。在取样时进行生鱼感官评价，将剖切的另半边鱼蒸熟进行熟鱼感官评价。以生鱼 的气味和熟鱼的气味和味道为主要评价依据，结合其他感官特征作出评价。感官质量评价 分为0 2等级，0为初始品质即最高品质；1为鲜香味淡或消失，为高品质期终点；2为出 现明显异味和臭味即感官剔除点。TVBN测定称取打碎鱼肉10. OOg于锥形瓶中，加入20ml水、20ml 10%三氯醋酸，
用玻璃棒搅勻，振�。�30min后过滤，滤液按半微量定氮法进行测定，每个样品至少做2 个平行，结果以每IOOg样品中所含N的毫克数表示。细菌计数称取打碎鱼肉25g，在灭菌研钵中研磨，加入225mL无菌0. 蛋白胨生 理盐水混合均勻，即为ICT1稀释液。移取ImL ICT1稀释液于9mL无菌0. 蛋白胨生理盐
5水中，即为10_2稀释液；高速振荡，以10倍稀释，依次类推10-3、10_4、10-5稀释液。取3个浓 度合适的稀释液0. lmL，涂布于营养琼脂培养基中。每个稀释液平行做2个培养皿。菌落总数营养琼脂培养基，25°C培养2 3d，计数。嗜冷菌数涂布过的营养琼脂培养基，5°C培养14d，计数。假单胞菌数假单胞菌专用培养基(CFC，Oxoidcode CM 559，supplemented with SR103, Oxoid, UK)，按使用说明25°C培养2 3d，计数。8. 1. 4相对腐败速率模型的构建与评价将0、5、10、15 °C冷藏鲤鱼实验得到的货架期，拟合指数相对腐败速率 (ExponentialRelative Rate of Spoilage)方程(式 1)，其中 RRS 为相对腐败速率 (Relative Rate ofSpoilage, RRS)，K1为常数，A为方程系数，T为温度(°C )；为了公正客 观地应用该模型，采用偏差度和准确度加以评价；偏差度(式2)和准确度(式3)两者均由 几何平均值得到，以比率的形式加以表示。偏差度用来检查预测值的上下波动幅度，准确度 是衡量预测值和实测值之间的差异。LN(RRS) = K^AXT (1)
AccuracyFactor(RRS) = 10η(2)
^lg(RRSpreZRRSobs) L0041」Bias Factor(RRS) = 10“(3)货架期预测值与实测值的评价用相对误差表示。方程4为指数腐败货架期模型， 方程5为指数剩余货架期模型，方程6为相对误差，其中Tref为参考温度，A为方程系数(同 方程 1 中 A)，SL 为货架期(Shelf life)，RSL 为剩余货架期(Remaining shelf life)，ST 为经历的时间，Tn为温度，SL(pre)和SL(obs)分别为预测货架期和实测货架期。
SL^j,^)SL(T) = ^[Ax(T-Tref)](4)
η
Γηη441SL(Tref)-ELSL(T )x rrs^).RSL -w--(5)
()麵Ax(T-Tref)]
SL SLRelative Error(%) = ~^~~X100%( 6 )
SL(obs)鱼肉微生物状况与捕获方法和环境因子相关，货架期受革兰氏阴性嗜冷细菌(假 单胞菌、腐败希瓦氏菌、不动杆菌和莫氏杆菌等)的生长和生化活动的限制，初始菌数和包 装条件也是影响货架期的重要因素。综合考虑上述影响产品货架期因素，综合感官评分、微 生物和化学指标判断，0、5、10、和15°C冷藏大黄鱼货架期分别为29. 7、15.9、6. 1和3. 6d(表 1)。货架期终点时菌落总数、假单胞菌数、嗜冷菌数分别为7.23士0.29、6.67士0.33、 6.96士0. 371g cfu/g, TVBN 为 20. 41士1. 14mg/100g。表10_15°C冷藏鲤鱼化学、微生物品质和货架期Table 1 Sensory，chemical and bacteriological qualities ofCyprinus carpiο stored aerobically at 0-15°C
权利要求
一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，包括下列步骤(1)对5±0.1℃、10±0.1℃和15±0.1℃冷藏鲤鱼的感官、化学和微生物学品质进行评价，依此综合判断货架期；(2)建立冷藏温度与货架期的关联性模型将0、5、10、15℃冷藏鲤鱼得到的货架期，用温度对货架期反应的相对腐败速率值的方程来计算温度与货架期的关联性，进而得到鲤鱼0 15℃间的货架期预测模型；(3)对冷藏温度与货架期的关联性进行评价应用指数相对腐败速率模型，采用偏差度和准确度加以评价；偏差度和准确度两者均由几何平均值得到，以比率的形式加以表示；偏差度用来检查预测值的上下波动幅度，准确度是衡量预测值和实测值之间的差异；(4)建立货架期预测模型根据实际所测和文献中0、10、15℃的货架期数值预测值和实测值进行比较，货架期预测值与实测值的评价用相对误差表示；(5)建立剩余货架期预测模型根据温度和货架期的关联性，结合不同温度下的时间履历和冷藏鲤鱼的品质损失累计效应，得到0 15℃范围内经过任意时间温度履历后的剩余货架期。
2.根据权利要求1所述的一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，其特征在于所述的步骤 (2)中的相对腐败速率值的方程为LN(RRS) =0. 14XT-0.0314其中RRS为相对腐败速率即 Relative Rate of Spoilage—RRS, T 为温度(°C )。
3.根据权利要求1所述的一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，其特征在于所述的步骤(3)中的偏差度由公式X_cyFactor_ = 10^f^得到;_度由公式Xlg(RRSpreZRRSobs)^ Bias Factor(RRS) = 10“侍到。
4.根据权利要求1所述的一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，其特征 在于所述的步骤(4)中的货架期预测值与实测值的评价用相对误差表 示，其指数腐败货架期模型为SLm = Εχρ
；指数剩余货架期模型为 i^j^l^Z^x—^^/ExptO.MxT]；相对误差为 SL -SLRelativeError(%)=—^^x 100% ;其中SL为货架期(天)，RSL为剩余货架期(天)，^b(Obs)SL(Tn)为温度为Tn下所经历的时间(天)，Tn为温度CC )，RRSttn)为温度为Tn时的相对腐 败速率，SL(pre)和SL(。bs)分别为预测货架期和实测货架期。
全文摘要
本发明涉及一种冷藏鲤鱼鲜度品质预测方法，通过对冷藏养殖鲤鱼感官、化学和微生物学品质的研究，确定产品货架期，采用指数相对腐败速率方程模型描述温度与鱼品鲜度的关系，相对腐败速率方程为LN(RRS)＝0.14×T-0.0314，其中RRS为相对腐败速率，T为温度(℃)，进而构建的一种在温度带范围(0-15℃)内鲤鱼鲜度预测方程是其中RSL为剩余货架期(天)，SL(Tn)为温度为Tn下所经历的时间(天)，Tn为温度(℃)，RRS(Tn)为温度为Tn时的相对腐败速率。运用该品质预测模型，通过监测包装食品的环境条件，提供在运输和贮藏期间食品品质和安全的信息，有效提高生产效率和产品品质，为减少来自零售商和消费者的投诉提供数值化依据。
文档编号G01N25/20GK101949870SQ201010247539
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者姜朝军, 李学英, 杨宪时, 许钟, 郭全友 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所
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