一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法及应用与流程

本发明属于水产品加工与保鲜技术领域，具体涉及一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法及应用。

背景技术：

淡水鱼是我国最为丰富的水产资源，富含维生素和矿物质，具有较高含量的蛋白质及不饱和脂肪酸，是人类重要的食物来源。但由于其高蛋白、高水分含量的特点，极容易腐败变质。为了满足淡水鱼的长期稳定供应，延长其食用保质期，需要选择冷冻保藏的方法。然而，鱼肉在冷冻和解冻过程中会出现质构软化、汁液流失加重、肉质口感变柴、腥味加重等不良现象，新鲜度和消费者接受程度下降。

现有技术中，针对不同鱼类的保藏方法大多根据经验，如冷冻保藏、添加抗氧化剂等，而不同鱼类其品质劣化的影响因素不同，因此，其保藏方法也可能存在差异。现有很多淡水鱼类保藏方法并非是最佳方式，造成资源浪费和保藏失败。因此，需要开发一种能够分析冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的测定方法，从而提供满足不同鱼类不同保藏需求的有效保藏方法，是现有技术有待解决的技术问题。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法及应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法，其包括，

制备鱼肉样本：将鱼肉随机分为a、b、c、d四组；

a组在冻结前浸泡于水中，作为空白对照；

b组采用液氮快速冻结处理抑制冻藏过程中大冰晶的生成；

c组采用碘乙酸处理抑制冻藏过程中内源组织蛋白酶活性；

d组采用抗氧化剂处理抑制冻藏过程中发生的氧化作用；

将所有组鱼肉置于-5℃以下冰箱中冻藏；

测定不同组鱼肉在冻藏过程中冰晶的形态变化，验证液氮快速冻结对冰晶的控制作用；

测定不同组鱼肉在冻藏过程中主要内源组织蛋白酶活性，验证碘乙酸处理对内源组织蛋白酶活性的抑制作用；

测定不同组鱼肉在冻藏过程中发生的氧化作用，验证复合抗氧化剂处理对氧化的抑制作用；

解析鱼肉品质变化。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述鱼肉包括淡水鱼肉，所述鱼肉经宰杀，去头、内脏，手工采取鱼肉，并将其切成2×2×1.5cm左右块状。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述a组在冻结前浸泡于水中，包括按照鱼肉与水的比例为1：5～20(w/v，g/ml)浸泡6～10h，温度为0～10℃，取出静置1～3h。

作为本发明所述的一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法及应用的一种优选方案：所述b组采用液氮快速冻结处理抑制冻藏过程中大冰晶的生成，包括按照鱼肉与水的比例为1：5～20(w/v，g/ml)浸泡6～10h，温度为0～10℃，取出静置1～3h，液氮浸渍冻结。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述c组采用碘乙酸处理抑制冻藏过程中内源组织蛋白酶活性，包括用1～3mmol/l碘乙酸溶液，按照鱼肉与碘乙酸溶液的比例为1：5～20(w/v，g/ml)浸泡6～10h，温度为0～10℃，取出静置1～3h。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述d组采用抗氧化剂处理抑制冻藏过程中发生的氧化作用，包括用1％～2wt％茶多酚、0.5％～1wt％维生素c的复合抗氧化剂溶液，按照鱼肉与复合抗氧化剂溶液的比例为1：5～20(w/v，g/ml)浸泡6～10h，温度为0～10℃，取出静置1～3h。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述测定不同组鱼肉在冻藏过程中冰晶的形态变化，其中测定冰晶的方法包括采用光学显微镜观察冰晶留下的空隙来间接观察冰晶的形态变化，对冰晶进行量化分析，以截面积和当量直径表示。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述测定不同组鱼肉在冻藏过程中主要内源组织蛋白酶活性，包括测定组织蛋白酶b、组织蛋白酶l。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述测定不同组鱼肉在冻藏过程中发生的氧化作用，包括测定脂肪氧化指标-硫代巴比妥酸含量以及测定蛋白氧化指标-羰基含量。

作为本发明所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法的一种优选方案：所述解析鱼肉品质变化的预测模型方程式为：

其中，yk为判别采用何种保藏方法的预测值；ik、i0分别为不同处理组表征品质变化的指标以及空白组表征品质变化的指标；k＝1,2,3；当k＝1为冰晶控制组、k＝2为内源酶抑制组、k＝3为氧化抑制组；

当max(y1,y2,y3)＝y1时，冰晶是影响其品质劣化的主要影响因素；

当max(y1,y2,y3)＝y2时，内源组织蛋白酶是影响其品质劣化的主要影响因素；

当max(y1,y2,y3)＝y3时，氧化作用是影响其品质劣化的主要影响因素；

在满足保藏质量最低要求qt的情况下，使得成本z最低：

满足q≥qt

q＝f(x1,x2…xn)，

其中ck(xk)表征第k个因素的经济成本函数，pp(xk)表示第k个因素的健康环保成本函数，n为处理条件数，n＝1/2/3，q表示实际的保藏效果；

xk表示第k个影响因素，1≤k≤n，基于拉格朗日乘子法构建目标函数为：

λ为拉格朗日乘子，f(x1,x2…xk,λ)的极值点，即为所求量化保藏方法的解。

作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供所述的区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法在淡水鱼肉保藏中的应用。

本发明的有益效果：本发明提供一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法，解决了传统冷冻行业中凭经验保藏、无标准保藏或者利用某一鲜度评价指标片面分析选择保藏方法的问题。根据本模型分析方法能够针对在储藏期间的某种特定品种的鱼类，明确影响其在冻藏过程中品质劣化的首要因素，根据储藏的需要选择性的进行保藏，避免了因为贮藏不当造成的资源浪费，并且有针对性的选择保藏条件，可以极大的提升淡水鱼的保藏效果，在保证品质的前提下有效的延长其保质期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法及应用的流程框架图。

图2为实施例1中不同处理组鱼肉在冻藏过程中肌肉微观结构图。

图3为实施例1中冰晶的量化分析图，包括(a)截面积和(b)当量直径。

图4为实施例1中不同处理组鱼肉在冻藏过程中组织蛋白酶b+l活性变化。

图5为不同处理组鱼肉在冻藏过程中(a)硫代巴比妥酸含量和(b)羰基含量变化。

图6为实施例1中不同处理组鱼肉在冻藏过程中(a)剪切力和(b)硬度值的变化。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1：

本发明区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型分析方法以草鱼为例：

草鱼15尾，2017年10月中旬购于无锡市滨湖区，草鱼鱼体重(5±0.5)kg，体质健康，规格整齐。将草鱼宰杀，去头和内脏，用预冷的自来水冲洗干净，取背部白色肌肉，切成2cm×2cm×1.5cm块状，并随机分为a、b、c、d四组。a组：切好鱼块用去离子水1：10(w/v，g/ml)浸泡8h(6℃)，取出静置2h(6℃)，装入自封袋中，记为“空白组”；b组：切好鱼块用去离子水1：10(w/v，g/ml)浸泡8h(6℃)，取出静置2h(6℃)，液氮浸渍冻结至中心温度为-18℃，取出装入自封袋中，记为“速冻组”；c组：切好鱼块采用1mmol/l碘乙酸溶液1：10(w/v，g/ml)浸泡8h(6℃)，取出静置2(6℃)，装入自封袋中，记为“内源酶抑制组”；d组：切好鱼块采用复合抗氧化剂溶液(1％茶多酚+1％vc)1：10(w/v，g/ml)浸泡8h(6℃)，取出静置2h(6℃)，装入自封袋中，记为“氧化抑制组”；将上述所有处理组鱼肉置于-18℃冰箱中冻藏，冻藏周期为6个月，每隔一段时间测定鱼肉中冰晶的形态(图2、图3)，内源组织蛋白酶b+l活性(图4)以及硫代巴比妥酸含量和羰基含量(图5)。

用此模型解析鱼肉质构软化的问题，测定了不同处理组草鱼肉在冻藏过程中的质构变化(图6)。利用解析鱼肉品质变化的预测模型方程式：

其中，yk为判别采用何种保藏方法的预测值；ik、i0分别为不同处理组表征品质变化的指标以及空白组表征品质变化的指标；k＝1,2,3；当k＝1为冰晶控制组、k＝2为内源酶抑制组、k＝3为氧化抑制组；

当max(y1,y2,y3)＝y1时，冰晶是影响其品质劣化的主要影响因素；

当max(y1,y2,y3)＝y2时，内源组织蛋白酶是影响其品质劣化的主要影响因素；

当max(y1,y2,y3)＝y3时，氧化作用是影响其品质劣化的主要影响因素。

将不同处理组鱼肉在整个冻藏期间(第1,2,3,4,5,6个月)剪切力值分别带入公式求得：

y1(1,2,3,4,5,6)＝(28.2％，22.9％，18.5％，19.6％，22.8％，25.2％)

y2(1,2,3,4,5,6)＝(9.8％，10.2％，11.5％，9.4％，10.3％，10.5％)

y3(1,2,3,4,5,6)＝(11.2％，12.4％，10.8％，11.6％，11％，12.2％)

结果表明max(y1,y2,y3)＝y1，冰晶是导致草鱼剪切力下降的主要影响因素；

在满足保藏质量最低要求qt的情况下，使得成本z最低：

满足q≥qt

q＝f(x1,x2…xn)，

其中ck(xk)表征第k个因素的经济成本函数，pp(xk)表示第k个因素的健康环保成本函数，n为处理条件数，n＝1/2/3，q表示实际的保藏效果；

xk表示的是第k个影响因素，1≤k≤n，从而可以基于拉格朗日乘子法构建目标函数为：

λ为拉格朗日乘子，f(x1,x2…xk,λ)的极值点，即为所求量化保鲜策略的解。

造成鱼类品质下降的因素可能有以下三个方面：其一，冻结过程中冰晶生长产生的机械压力会对肌肉组织及细胞造成不可逆损伤；其二，鱼体死后细胞释放并活化的内源组织蛋白酶会破坏蛋白骨架结构，影响鱼肉质构特性，还会水解蛋白生成胺类前体物质，形成不良风味；其三，脂肪和蛋白氧化，不仅会使鱼肉色泽和风味劣化，还会由于不同类型脂肪及其氧化产物与肌原纤维蛋白相互作用、以及肌原纤维蛋白自身二级三级结构变化，而影响鱼肉质构特性和持水特性。造成不同的鱼类品质下降的因素不同，因此不同品种的鱼类其有效保藏方法存在差异，现有技术中，针对不同不同鱼类的保藏方法大多根据经验，如冷冻保藏、添加抗氧化剂等，而不同鱼类其品质劣化的影响因素不同，同时，保藏的目的不同，其保藏方法也可能存在差异，因此很多保藏方法并非是有效方式，根据经验进行保藏可能并未有针对性的满足保藏需求，造成资源浪费和保藏的失败。

而本发明提供一种区分冻藏淡水鱼肉品质劣化影响因素的模型，根据本模型分析方法能够针对在储藏期间的某种特定品种的鱼类，明确影响其某一方面品质劣化的首要因素，根据储藏的需要选择性的进行保藏，避免了资源浪费，并且有针对性的选择保藏条件，大大提高了保藏的效果。

采用本发明模型能够根据不同的保藏需求选择最适的保藏方法，对特定种类的鱼肉选择有针对性的保藏，提高保藏的成功率和保藏效果，避免资源浪费和滥用添加剂。

实施例2：

暗纹东方鲀10尾，2017年11月中旬购于无锡市滨湖区，鱼体重(1±0.5)kg，体质健康，规格整齐。将暗纹东方鲀宰杀，去头和内脏，用预冷的自来水冲洗干净，取背部白色肌肉，切成2cm×2cm×1.5cm块状，并随机分为a、b、c、d四组。a组：切好鱼块用去离子水1：8(w/v，g/ml)浸泡10h(4℃)，取出静置2h(4℃)，装入自封袋中，记为“空白组”；b：切好鱼块用去离子水1：8(w/v，g/ml)浸泡10h(4℃)，取出静置2h(4℃)，液氮浸渍冻结至中心温度为-10℃，取出装入自封袋中，记为“速冻组”；c组：切好鱼块采用1.5mmol/l碘乙酸溶液1：8(w/v，g/ml)浸泡10h(4℃)，取出静置2(4℃)，装入自封袋中，记为“内源酶抑制组”；d组：切好鱼块采用复合抗氧化剂溶液(1.5％茶多酚+0.8％vc)1：8(w/v，g/ml)浸泡10h(4℃)，取出静置2h(4℃)，装入自封袋中，记为“氧化抑制组”；将上述所有处理组鱼肉置于-10℃冰箱中冻藏，冻藏周期为6个月，每隔一段时间测定鱼肉中冰晶的形态，内源组织蛋白酶b+l活性以及硫代巴比妥酸含量和羰基含量。

实施例3：

草鱼15尾，2017年11月中旬购于无锡市滨湖区，草鱼鱼体重(4±0.5)kg，体质健康，规格整齐。将草鱼宰杀，去头和内脏，用预冷的自来水冲洗干净，取背部白色肌肉，切成2cm×2cm×1.5cm块状，并随机分为a、b、c、d四组。a组：切好鱼块用去离子水1：15(w/v，g/ml)浸泡6h(10℃)，取出静置1h(10℃)，装入自封袋中，记为“空白组”；b：切好鱼块用去离子水1：15(w/v，g/ml)浸泡6h(10℃)，取出静置1h(10℃)，液氮浸渍冻结至中心温度为-25℃，取出装入自封袋中，记为“速冻组”；c组：切好鱼块采用2mmol/l碘乙酸溶液1：15(w/v，g/ml)浸泡6h(10℃)，取出静置1h(10℃)，装入自封袋中，记为“内源酶抑制组”；d组：切好鱼块采用复合抗氧化剂溶液(2％茶多酚+0.7％vc)1：15(w/v，g/ml)浸泡6h(10℃)，取出静置1h(10℃)，装入自封袋中，记为“氧化抑制组”；将上述所有处理组鱼肉置于-25℃冰箱中冻藏，冻藏周期为6个月，每隔一段时间测定鱼肉中冰晶的形态，组织蛋白酶b+l活性以及硫代巴比妥酸含量和羰基含量。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。