基于电子舌技术快速检测水产品的新鲜度

水产品滋味鲜美、风味独特，但因其含有丰富的水分、蛋白质和不饱和脂肪酸，在贮藏加工过程中极易氧化变质，从而导致其特有的滋味逐渐变差。目前，鱼类鲜度检验的方法主要有感官评价、菌落总数、理化指标检测（如K值、总挥发性盐基氮等）等，其中感官评价较为快速、简便，但易受主观因素的影响，具有一定的局限性，理化指标能准确反映鱼体的鲜度但对检测人员专业要求高，且操作繁琐、耗时较长，难以实现实时检测，因此，探究一种快速准确的水产品新鲜度评价方法具有重要意义。为研究双斑东方鲀在冷藏过程中滋味物质的变化规律，并建立一种快速检测冷藏双斑东方鲀鲜度的方法，本文通过对不同冷藏期（0℃和4℃）双斑东方鲀的滋味物质进行测定分析，并以菌落总数（TVC）的测定结果为鱼肉新鲜度的判别标准，电子舌传感器响应值为因变量，运用偏最小二乘法（PLSR）和多元线性回归（ MLR）法建立能够用于区分不同冷藏期双斑东方鲀新鲜度的TVC预测模型，并对模型进行验证。结果表明电子舌技术可做为双斑东方鲀在冷藏过程中新鲜度的快速检测方法。检测设备：TS-5000Z型电子舌系统，日本Insent公司结果分析：双斑东方鲀在4℃和0℃贮藏期间电子舌对鱼肉味觉响应值测定结果如图所示。由图可知，在整个冷藏过程中，0℃组和4℃组8个传感器的响应轮廓大致相似，但响应值存在较大差异，说明不同传感器对不同贮藏时期的鱼肉的敏感度不同。如图所示，4℃和0℃组贮藏过程中鲜味的信号强度总体呈下降趋势，双斑东方鲀贮藏后期主要呈酸味和苦味，且鲜味、苦味信号强度的变化这与鲜味氨基酸和苦味氨基酸的变化趋势一致。不同冷藏时间双斑东方鲀鱼肉的电子舌响应值进行PCA分析，以PC1为横坐标、PC2为纵坐标绘制PCA分析结果图。由图可知，4℃和0℃组前两个主成分总贡献率分别为98.30%和98.90%，且不同冷藏时期鱼肉的滋味特征都得到了很好区分。结合因子载荷图可知，两组鱼肉在冷藏初期（1d）主要呈鲜味。检测结果说明0℃和4℃的冷藏7d和5d时双斑东方鲀的滋味品质发生了较大变化。TVC测定结果显示双斑东方鲀鱼肉在0℃和4℃条件下的货架期分别是7d和5d，与电子舌的检测结果相互印证，说明电子舌技术可用于双斑东方鲀在冷藏过程中的鲜度等级的检测鉴定。结论：电子舌能够对不同鲜度等级的鱼肉进行有效区分，且分析结果与TVC检测结果一致，以上研究结果表明，电子舌技术可用于冷藏双斑东方鲀新鲜度的快速检测。2021， Vol.37，No.5现代食品科技Modern Food Science and Technology 现代食品科技Modern Food Science and Technology2021， Vol.37，No.5 基于电子舌快速检测冷藏双斑东方鈍的新鲜度 贾哲，陈晓婷，潘南，蔡水淋，张怡，刘智禹 (1.福建农林大学食品科学学院，福建福州350000)(2.福建省水产研究所国家海水鱼类加工技术研发分中心(厦 门)福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室，福建厦门 361000) 摘要：为研究双斑东方 鈍 在冷藏过程中滋味 物 质的变化规律，并建立一种快速检 测 冷 藏 双斑东方 鈍 的鲜度的方法，本文 通 过对 不 同 冷藏 期(0℃和4℃)双斑东方 鈍 的滋味物质进行 测 定分析 ，并以菌落总数 (TVC )的测 定结果为鱼肉 新 鲜度的判 别标 准，电子 舌传感器 响 应值为因变量，运用 偏 最小二乘法 (PLSR ) 和多元线性回归(MLR)法建立能够用于区分不同冷 藏期双 斑东方 鈍 新鲜度 的 TVC 预测模型， 并对模型进行验证。结果表明 PLSR 和MLR模型 都 能对不同冷藏 时期 鱼 肉 的新鲜度进行预 测，其中 MLR 模 型的 拟合度较高，0℃和4℃组TVC预测模型的训练集(Rc²)分别为0.98和0.99，预 测 集 的 决定系 数(RV)为0.97和0.99，训练集 的 均方根误差 (RMSEV)为0.40和0.08，预 测及 的均方根误差 (RMSEP ) 为 0.44和0.08；外部验证结果显示，该 模型测试集的正确 率为100%，具 有较好的预测能力 。以上结果表明电子舌技术可 做 为双斑东方 鈍 在冷 藏 过程中新鲜度的快速 检测 方法。 关键词：双斑东方鈍；游 离 氨基 酸 ； ATP及其关联物；电子舌；新鲜度；快速检测 文章篇号：1673-9078(2021)05-220-229 DOI： 10.13982/j.mfst.1673-9078.2021.5.0994 The Freshness of Frozen Fugu bimaculatus Detected by Electronic Tongue JIA Zhe， CHEN Xiao-ting'， PAN Nan ， CA I Shui-lin， ZHANG Yi， LIU Zhi-yu (1.College of Food Science and Technology， Fujian Agriculture and Forestry Univers i ty ， Fuzhou 350000， China) (2.Fisheries Research Institute of Fujian， National Research and Development Center for Marine Fish Processing (Xiamen)，Key Laboratory of Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province， Xiamen 361000， China) Abstract： In order to study the changes of taste substances of Fugu bimaculatus during cold storage， a rapid method to detect t he freshness of Fugu bimaculatus dur i ng cold storage (0℃ and 4 ℃) was established. The results of total bacterial count (TVC ) were used as the cr i terion of fi sh freshness， and the response value of electronic tongue sensor was used as the dependent variable. The par ti al least squares (PLSR) and mul ti ple l inear regression (MLR) methods were used to establish the TVC predic t ion model ， which can be used to distinguish the freshness of Fugu bimaculatus in different cold storage periods， and t he model was ver i fied. The resul t s showed that both PLSR and MLR models can predict t he f reshness of fish at different refrigeration periods ， but the MLR model had a better fi t . The training sets (Rc ) of the TVC prediction models f or the 0℃ and 4℃ groups were 0.98 and 0.99， r espectively ， The coef f ic i ent of dete r mination (Rv ) of the prediction set was 0.97 and 0.99， t he root means square error (RMSEV ) of the t r a ining set was 0.40 and 0.08， and the root mean square error (RMSEP) of the prediction is 0.44 and 0.08. Externa l ver i fication results showed that the accuracy of the model test set was 100%， a nd i t had a good predictive a bility . The above results showed that the electronic tongue technology could be used as a rapid detection method for the freshness of the Fugu bimaculatu s i n the cold storage process. Taken together， these results suggest th a t electronic tongue technology can be used a s a rapid detection method f or the f reshness of the Fugu bimaculatus in the cold storage process. 引 文格 式： 贾哲，陈晓 婷 ，潘南，等.基于电子舌快 速检 测冷藏双斑东方鈍的新鲜度 [].现 代 食品科技，2021，37(5)：220-229 JI A Zhe， CHEN Xi a o-ting， PAN Nan， et a l. The f reshness of frozen Fugu bimaculatus was detected by electronic tongue [J ]. Modern Food Science and T e chnology，2021，37(5)：220-229 收稿日期：2020-10-28 基金项目：福建省种业创新与产业化工程项目(2017FJSCZY03)；福建省海洋渔业结构调整专项 (2017HTJG07) 作者简介：贾哲(1995-)，女，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全 通讯作者：张怡(1975-)，女，博士，教授，研究方向：食品科学与工程；共同通讯作者：刘智禹(1972-)，男，博士，教授级 高 工，研究方向：水产品加工与 综合利用 (C)1994-2021 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net 双斑东方鏈 (Fugu bimaculatus )， 是我国福建省 东方鈍的养殖种类之 一 ，新鲜的养殖双斑东方御滋味 鲜 美 、风味独特，但因其含有丰富的水分、蛋 白 质和 不饱和脂肪酸，在贮藏加工过程中极易 氧 化变质，从 而 导 致其特有的滋味逐渐变 差 。目 前，鱼类鲜度检验 的方法 主 要有感 官 评价、菌落总数、理化指标检测(如 K 值 、总挥发性盐基氮等)等 ，其中感官评价较为快 速、简便，但易受 主 观因素的影响，具有 一 定的局限 性，理 化指标能准确反映鱼体的鲜度但对 检 测人员专 业要求高，且 操作繁琐、耗时较长，难以实现实时检 测 儿 4]，因此，探究一种快速又准确的冷藏双斑东方鲀 新鲜度评价体系具有 重 要 意 义。 电子舌 (Electronic Tongue， ET ) 是一种利用多 传感阵列测 量 未知样品的特征响应信 号 ，通过信号模 式识别及专家系统学习识别，对样品进行定性或定 量 分析的新型现代化分析检测仪器[5.6。电 子 舌因其 具 有 快速准确、操作简单等优点而被广泛应用；韩剑众 等人发现电 子 舌不仅可以有 效 区分淡水鱼 (鲈鱼、鳙 鱼、鲫鱼)和海水鱼(马鲇鱼、小黄鱼、鲳鱼)还能 较准确地表征其新鲜度的变化；韩 方凯等利用电 子 舌技术对4℃下不同冷藏 天 数的鲳 鱼 进行检测，并构 建了K 最 近邻判别模型和 BP 人工神经网络模型来评 价鲳鱼 新 鲜度 。以上研究结果表明利用电子舌技术判 别鱼 类 新鲜度具有可行 性 ，但将电 子 舌技术 应用 于不 同冷藏期双斑东方御新鲜度的评价，并 构建预测模型 的研究鲜见报道。 因此，本文以新鲜双斑东方鲀为研究对 象 ，通过 研究其在冷藏过程中的TVC、游离 氨 基酸、ATP及 其 关联物、以及鱼肉滋味轮 廓 的变化规律，建 立 双 斑东 方鈍新鲜度 鉴 别模型，并探讨电 子 舌技术 用于 快速评 定 不同冷藏期的双斑 东 方 纯 新鲜 度 的可能性 。以期为 电 子 舌技术在水产品鲜度评价中的应用提供 参考。 1 材料与方法 1.1 材料 与 仪 器 1.1.1 材料与试剂 鲜活双斑 东 方 á 购 于 福建省 漳 州市 漳浦 县佛 昙 镇 ， 重 约200±50g 。 ATP 标准品， 美 国 Sigma 公 司 ；氨 基酸，混标和 光纯药 工 业株 式会 社；甲 醇， ASC；盐 酸 ，莱阳 市 康 德化 工 有限公 司 ；菌 落总数测试片，绿 洲生化；其 他 试剂均为国产AR 级。 1.1.2 主要仪器设备 电子天平赛多利斯科学仪器北京有 限 公 司 ；HWS-28型电热 恒温 水浴锅，一恒 科 学 仪器 有 限公 司 ；5804R 离 心机，艾本德中国 有 限公 司 ； Waters e2695高 效液相色 谱 仪，美 国 Waters ACQUITY H-CLASS/TUV； TS-5000Z 型 电 子 舌系统，日 本 Insent 公 司 ； LA8080 氨基 酸自动 分析仪，日本株式会社 日 立高 新技术科学。 1.2 试验方法 1.2.1 原料处理 双 斑 东方 御 处理方法 参 考 SC /T 3033-2016《养殖 暗纹东方 鲜、冻品加 工 操作 规 范 》并 略 作修改。鲜 活双斑东方纯，剖 腹、去腮、去内 脏后 ，清 洗 沥干 后 装入自封袋后，于 4℃和0℃冰 箱保存，隔天 进行各 项指标的测定分析。 1.2.2 菌落总数的测定 参 考 GB 4789.2-2016《食品安全 国家 标准食品微 生物学检验菌落总数测定》10进行测定，称取鱼肉25g，用 无菌剪刀 剪碎，加入225 mL 生理 盐水中，均质 1 min 后 制成 1：10的悬浊液，选择合适的稀释梯 度 ，涂布 于 菌落总数测试片，于30±2℃培养 箱中 培 养48h 。 1.2.3 游离氨基酸的测定 将整条鱼 鱼 肉搅碎 后 称取 20g样品于离心 管 中，加入 0.02 mol /L 盐 酸 定容 。净 化：分别加入5mL甲 醇，5mL水，对C18前 处理 小 柱 进行 活化，加入2.5mL 样品 ，再 加1.5 mL 0.02 mol /L盐 酸 ，过 柱后的样 品 用 0.02 mol /L 盐酸 定 容 到5 mL ， 过 0.45 um 滤膜后 上机。 色 谱 柱：磺 酸型阳离 子树脂分 离 柱，波 长：570nm 和440nm，进 样 量 ：20uL，反应温 度：：135±5℃。 1.2.4 ATP 及其关联物的测定 将 整 条鱼鱼肉搅碎 后 称 取 5.00 g 碎 鱼 肉加入20mL 10%的 高氯酸 ，涡 旋振荡1 min， 4℃、8000 r /min 离 心10 min， 取 上 清液 ，加5mL 5%高氯酸溶 液提取 沉淀 物 中 的待测物，合并 上 清液 ，用氢氧 化钠溶液调 pH 至 4.0~4.2，4℃超 纯水定 容至 50 mL， 0.22 um 微 孔滤 膜 过 滤，4℃下 保存待 测 。 1.2.5 电子舌测定 将 整 条 鱼鱼 肉搅 碎后取 25 g 碎鱼 肉加50 mL 去离 子 水，涡旋 振 荡 30 s， 煮 沸30 min， 冷却后 过滤 ，滤 液 于4℃下 8000 r/min 离 心 10 min， 取 适 量上清液 进 1.6 数据分析 与模 型构 建 应 用 SPSS 22.0、Unscrambler 10.4 和 Origin 9.5对电子 舌 传感器响应值和 TVC 进行分析、绘 图，并 建 立 偏最小 二 乘法 (PLSR ) 和 多 元线性 回归 (MLR)预测模 型 ，以训练集和预测集的相关系数(Rc和Rp)、均方根 误差 (RMSEP) 作为评价模型优劣的指标，然 后 将测试集代入模 型 ，预 测样本的TVC ， 并 根据双斑 东方鲜 鲜 度等 级 的评价结果来判断该的准 确性。 1.7 数据 分 析 理 化和电子舌 信息 数据均使用 SPSS 22.0 进行差 异性显 著 分 析 (t检验)统 计 分 析和 Pearson 相关性分 析， PCA 和相关性分析 均 由 SPSS 22.0 完 成， PLS 和 MLR 分析均 由 Unscrambler version 10.4软件 完 成，并 由 Origin 9.5 和 TBtools 0.665 软件进行绘图， Excel 绘制表格。 2结果与讨论 2.1 菌落 总 数的 测 定 图1双斑东方鈍冷藏过程中菌落总数的变化 Fig.1 Changes in the TVC value of Fugu bimaculatusas during chilled storage 冷 藏 过程 中 河 鈍鱼 肉菌落总数 (TVC)的变化如 图1所示，在0℃和4℃贮藏1d 后 河鲢 鱼 皮的 TVC 值分别为 1.05、1.13 lg(CFU /g)， 随着贮藏 时间的增加 ，两 组的 TVC 值 均逐渐上升，其中4℃冷藏条件下菌 落总数的增加速 率 显 著(p<0.05)大于0℃贮 藏组。参考 无公 害 水 产 品 TVC 值 可 接受上限要求6lg(CFU/g)，将双斑 东 方御 新鲜度 划 分 为新鲜0~2lg(CFU/g)、较 新 鲜 2~61g(CFU /g )、和 腐 败26lg(CFU /g)三 类，在0℃条件 下 ，双 斑 东 方鲀鱼肉1d为新鲜状 态；2~5d为较新 鲜，仍可食用；7d开始进入腐败阶 段。4℃冷藏组 于 5d 开 始进入 腐 败阶 段 ，由此判断双 斑东方鲜鱼肉 在 0℃和4℃条件下的货架期分别为5d和7d。刘欣 荣发 现4℃冷藏过程中 红 鳍东 方鈍 的 最 佳 食 用 期为1~5 d， 其 中 TVC 呈上 升趋势，于第5d 高 出水 产 品 国家标 准规 定 的可食 用 界限5.0lg(CFU/g )， 与 本文的研 究 结 果 相似。 2.2 游 离 氨基酸含量的变 化 图2双斑东方鈍冷藏过程中游离氨基酸含量变化热图 Fig.2 Heat map of changes in the free amino acids contents of Fugu bimaculatus during chilled storage 图3双斑东方鈍冷藏过程中游离氨基酸含量变化 Fig.3 Changes i n the free amino acids contents of Fugu bimaculatus during chilled storage 游离 氨基 酸 (FAA ) 是鱼肉中 非蛋白氮 、滋味物 质 和风味前体物 质 的 重 要 组 成部分[13，14]，其 含 量 、种 类及各种 氨基酸 之间的相 对 平衡 与鱼肉 的滋味 密 切相 关 15]，具有酸 、甜 、苦 、鲜等 味 道 ，但因鲜 活 水 产 品 的肌肉 组 织 呈 微碱性，无 法 察觉 到酸味，故 一 般分为 鲜 、甜和 苦 3类16。由 图2和图3可知，新 鲜 双斑 东 方 御肌 肉中游 离氨基 酸不仅含 量高 ，种类也较 多 ，一 共 有17种 氨基酸 ，总游离氨基酸含 量(TAA)约为 14.88 mg/kg， 必 需 氨 基 酸(EAA)约为 6.86 mg/kg；其 中甜味氨 基 酸 含量(SAA)较高 ，约为 9.47 mg/kg，其 次为苦味 氨 基酸 (BAA )>鲜味氨 基酸 (FAA)， 有 研究 表 明 甜 味是水 产 食品的 一 个主要特征味 道 ，不仅 能 产 生令人 愉 快的风味还可以减轻 苦味 [17.18]。鱼 肉中 赖 氨 酸(Lys )、丙氨酸(Ala )、精 氨 酸 (Arg)和甘 氨 酸(Gly )的 含量较高 ，分别占总游 离 氨 基 酸的26.56%、17.93%、12.10%和7.20%， Gly、Ala 属于 鲜 味 氨基 酸 (DAA)， Gly 和 Ala 是甜 味 的特 征氨 基 酸 ， Arg 具有 增 加呈 味复 杂 性 和 提 高 鲜 度 的作 用 20， Lys 可 以提 高 人体对 其 他 营养物 质的吸收利21，郭芮 等 发现 红鳍 东 方鲜鱼肉中也含有 丰富 的Lys22；0℃和4℃条件下 冷藏 5d 后， TAA、FAA、SAA、EAA 含量下 降 ， BAA 上 升 ， Ala 和 A rg 含 量 增加， Lys 和 Gly 含 量 减少，其 中4℃组的变化幅度略大 于 0℃组 ；随 着冷藏时 间 的 延长， Ala 和 Lys 含 量 增 加 ， Arg 和 Gly 含 量逐 渐下降 ，冷藏 11d 后 ， FAA 含 量 下降，约占 TAA 的2.32%和 0.91%， BAA 含 量 持 续 上升，说明FAA 含 量 的减沙和 BAA 的增加 可 能 是 贮藏 后 期鱼肉 口 感风味下降的 重 要 原 因之 一 ，且0℃组贮 藏 有利于减 缓 鱼 肉 中氨 基 酸 的变化，较好的保持 鱼 肉滋 味 和品质，与 陈燕婷 等 研究结果相似。 2.3 呈味氨基酸分 析 图4双斑东方鈍冷藏过程中游离氨基酸含量变化 Fig.4 Changes in the free f lavor amino acidcontents of Fugu bimaculatus during 鱼 肉滋味的鲜 美 程度与游离 氨基酸 的含 量 和组成 密 切相 关[24]，由于 其 含量 在冷藏 过 程中发 生 较大变 化，且 不 同氨基酸 的阈值存在 差 异，故 仅凭游 离氨基 酸含 量 的 变 化并 不 能准确分析 鱼 肉在冷藏过程中 氨 基 酸的变化与其滋味之间的 关 系，因此使用 TAV 值对 其 进行分析 。 TAV 值 指游 离氨基 酸对滋味的贡 献 度，当 其 大于1时，表示 该 氨基 酸对样品滋味 有贡 献，小于 1则没 有贡 献[25-27。由 图4可 知，鲜鱼整 体 滋 味的 贡 献较大的氨 基 酸为： Lys >Ala >ArgVal >Glu>Met ， Glu 是鲜味氨 基 酸， Lys 是既 有苦 味，又有 甜味的氨 基酸 ，Ala 为甜味 氨 基 酸 ， Val、 Met 和 Arg 是 苦 味氨 基 酸，其 中 Arg 只在 浓 高度 时 呈 苦味，在较 低浓度时 其 本身 的 苦 味 可 被其他成分掩 盖 并转变成风味 增 强 剂 28。冷 藏中期，0℃组 和4℃组 鱼肉滋味的主要 贡 献物质分 别是 Lys >Ala>Arg >Glu >Val 和 Lys >Al a >Arg >Val； 随 着 冷藏时间的延长，两 组 样品 中 Glu 的含 量逐 渐下降 且 小于 其 阈值； Val 和 Arg 含 量虽 然 较 小 但 仍大于 其 阈值， Ala、Lys 和Met 逐渐 增 加，且4℃组 显 著 大于 0℃组(p <0.05)；冷 藏 末期， Lys >Ala >Arg >Val >Met 和Lys=Ala>Arg >Val >His(苦 味 )>Met 分别为0℃组 和4℃组 鱼 肉 主 要 呈 味物质，说 明鱼肉 在 冷 藏过程中 鲜甜 味 逐渐下 降 ，苦 味 逐 渐增 加 ，鱼肉风 味 逐渐变 差。 2.4 双斑东 方鈍冷藏过程中 ATP 及 其 关联 物 图5双斑东方鈍冷藏过程中 ATP 关联化合物的变化 Fig.5 Changes i n levels of ATP and related compounds in Fugu bimaculatus during refrigerated storage 三 磷 酸 腺苷(ATP) 及其 关 联物是核 苷酸 的重要 组成部分291，也是 影 响鱼 类 风味的重 要 的物质 之一。鱼 类死 后其 体内的 ATP 依 次 降解为ADP、AMP、IMP、HxR 、Hx， 其 中 IMP 是 重要 的鲜味物质301，与 谷 氨 酸 共 存时 具有 鲜味增效的作用，同 时 IMP 对 咸 味 、酸 味 、苦 味及腥味有抑 制 作用，即有 味觉缓冲作 用 31.321，当 IMP发生降解时，会生成具有 苦 味、涩味的Hx 和HxR。有研究认为 GMP 具有 鲜味，其味道强度约是 IMP 的 2.3倍33]， Fuke 等 人发现 AMP 与 IMP也 具有 协 同 增 鲜作 用 34。 由图5可 知 ，贮藏1d时，两 组 (4℃和0℃) 样品中IMP含 量最高 ，分别为79.37 pmol /g 和92.88umol /g， 约占 总量的 63.91%和 55.42%。在 冷藏过程 中，两 组鱼肉中 IMP 先 增加 后减少，与 Zhan 等 研 究结 果一致 ； HxR 和Hx 含量 不断增 加 ； AMP 先增加 后 减少，这 一 结果 与 付奥 36等 人对冷藏草鱼 AMP 含 量 变化规律的研究结果 一 致； ATP 含 量与 贮藏时间呈 负相关性，始终 呈下 降趋势，其中，4℃组ATP及其 关联物含 量 的变化幅度较0℃组大 。以上结果说明，鱼肉 在 冷藏过程 中 ATP 发生 了 降解， 虽然 ATP 在 降 解 同时也 存 在 Adr 途径，但HxR和Hx 含量 逐渐 增 加 ，表 明双斑东 方鈍 的鲜度开始下 降。 鱼肉 中 ATP 含 量不 断降低，可 能 与 ATP 的合成 速 率 以 及 ATP 酶 的活性有 关。IMP 含量 和 AMP 在3d 上升 至 最大值，随后不断降低，这说明在贮藏的前3d，ATP 通过 ADP、AMP 降 解 为 IMP 的速率大 于 IMP 降 解为 HxR 的速率，随着贮藏 时间 的 增加， IMP磷酸水 解 酶 活性和微生物数 量 逐渐增加 ， IMP 降解速率逐渐 大于 ATP 降解速 率，从 而 导 致 IMP 含 量 降低， HxR 和Hx 含 量 不断 增 加38。有研 究 表 明 HxR 降解所 需 的 核 苷 酸磷酸化酶 主 要来自细菌，随着 贮藏时 间 的延长，鱼肉中 微 生物不断增加，该酶的积累 量 逐渐上升，从 而加快了 Hx 的上升速率39.40]。在 贮 藏 过 程中，0℃组 Hx 含 量 较4℃组低， HxR 含 量高于 4℃组 ，这可能 与 0℃的 温度 更低，对微生物的抑 制 力 更 强有关。 2.5 电 子 舌 响应值 分析 双斑东 方鈍 在4℃和0℃贮 藏 期间电 子 舌对 鱼 肉 味觉 响应 值测 定 结果如图6所 示 。由 图可知 ，在 整 个 冷藏过程中，0℃组 和4℃组8个传感器的响应轮 廓 大致相似，但响 应值 存在较大 差异 ，说明不 同 传 感 器 对不同贮藏时期的鱼肉的敏感 度 不同。贮藏1d，两组 鱼肉鲜味的响 应信号 值 最高 且 高 于 无 味点 (无味点即 参 比溶液的味 觉 值，一 般 设为零 点)，这 表明贮 藏 初期 双斑东方鈍 主 要 呈 鲜味，随着冷藏时间的增加，鱼 肉 的鲜 味 下降，苦 味和酸味 增 加，鱼肉滋味 逐 渐变 差。 如图7所 示 ，4℃和0℃组贮藏过程中鲜味的 信 号强度总体 呈 下 降 趋势，贮 藏 11d 后 ，分别下降了 61.98%和48.53%，酸味的信号强 度显著 性 增 加，由贮 藏 初 期的-2.73和-3.15增 加 至 18.43 和15.52，苦 味呈 现微 弱 的 上 升趋势，由-1.99、-1.48上 升至 2.16和1.18，这 表明 双斑东方 御 贮藏 后 期主要呈 酸 味和 苦 味 ，且 鲜 味、苦 味信 号 强度的变化这 与 鲜味 氨基酸 和苦味 氨基 酸 的变化趋势 一 致 。有 研 究表 明，水 产 品中的鲜味物 质 主 要包括谷 氨酸单 钠、天 冬 氨酸单 钠、5'-单磷 酸鸟 苷 二 钠(GMP)和5'-单 磷 酸腺 苷 二 钠(AMP)和某 些小肽 等 物质41，双斑东 方御 在冷藏过程中，天冬氨 酸 、谷 氨酸 和 AMP 均 显 著 性降低 (p<0.05)，这说明 鱼肉贮藏过程 中 鲜味受氨 基 酸和呈味核苷 酸 含 量 变化 的影响。新鲜的水 产 品通常 没 有 苦 味，贮 藏后期鱼 肉苦味的上 升可 能 与亮 氨酸、组氨 酸 、丙 氨酸 等苦 味 氨基 酸以及具 有苦 味的 Hx 的增加 有关 ，酸 味的增加 可 能 与 组 氨 酸等的增加有 关。 Fig.6 Electronic tongue response radar maps duringh cold storage of Fugu bimaculatus 图7双斑东方鈍冷藏期间滋味指标单因素方差分析 Fig.7 ANOVA for taste indicators of Fugu bimaculatus during refrigerated storage 2.6 基 于电子 舌响应 值 的 PCA分 析 图8双斑东方鈍在冷藏过程中味觉传感器的主成分分析图 Fig.8 PCA results of taste sensors of different coldstorage of Fugu bimaculatus PCA 分析是 一 种利用降维 的 方式 将 样本数 据 转 换成成少数几个不相关的综合指标的多元统计分析方 法，易宇文 421等 通过对电 子 舌检测结果进行 PCA 分 析，发 现不 同 储藏期鲢 鱼的 鲜 度 都能被 其有效 识别，且 前 两个 主 成分的累计 贡献率 为 95.19%。因此，本文 利用 spss 22.0对 不同 冷藏时间双斑东方 御 鱼 肉 的电子 舌响应值进行 PCA 分析， 以 PC1 为横坐标、PC2 为 纵坐标绘 制 PCA分析结果 图(图 8)。由 图 可 知 ，4℃和0℃组前两个 主 成分总贡献 率 分别为98.30%和 98.90%，且不同冷藏时期鱼肉的滋味特 征 都得到了很 好区分，冷藏1d位于 左下 角且 与 其他冷藏时期相隔 较远，3d和5d分布于PC1负半轴 区域 ，7d、9d和 11d分布于 PC1正 半轴，其 中，冷藏3d和5d的鱼 肉在 PCA 分布上较接 近 ，7d、9d和11d 较 接 近 ，说 明冷藏3d 与 5d滋味特征较相似， 7 d ~11d滋味特征 差 异较小。 结 合 因子载 荷 图(图9)可 知，两 组鱼肉在冷藏 初期(1d )主要呈鲜 味，0℃组冷藏3d ~5d 主要 滋 味特征为鲜味、涩味，冷藏7d ~11 d 鲜 味 逐 渐变弱，苦 味和酸味逐渐增强；4℃组冷藏前3d 鱼肉 的滋味 主 要 呈 鲜味， 5 d ~11d鱼肉的鲜 味 较弱，苦 味和 酸 味增 强，鱼肉滋味品质逐渐变 差 ，以上结果说明0℃和4℃的冷藏7d和5d时双斑东方鲀的滋味品质发 生 了较大 变化 。 TVC 测定结果显示双斑东方鲢鱼肉在0℃和 4℃条件 下 的货架期分别是7d和5d，与 电子 舌的 检 测 结 果相互印证，说明电子 舌 技术可 用 于 双斑 东方鲀 在 冷藏过程中的鲜度等级的检测鉴定 。 图9双斑东方鈍在冷藏过程中的主成分分析图 Fig.9 PCA results of different coldstorage of Fugu bimaculatus 2.7 TVC、ATP及 其 关 联物和 电 子舌传感 器响 应值的 相关 性分 析 对TVC 、ATP及其 关 联物和电 子 舌传感器响应 值 进 行 相关分析 ，结 果显 示(图 10)，除咸味和 丰富性 2根 传感器外 ，其 他6根传感器的响应值和TVC、A TP及 其 关 联物均具有不同程度的相关性 (p<0.05)，说明 可 使 用电子 舌 检测双斑东方 鲛 在冷藏过程中的鲜 度 变化 。 誉 誉 回 回 田节 二 渐 然 是 利 勇 回 半料 至 专 渐 鑫 沙 图10双斑东方鈍冷藏期间电子舌和 TVC、ATP及其关联物的相 关性分析 Fig.10 The correlation among electronic tongue and TVC、ATP and related compounds of Fugu bimaculatusas during chilled storage 2.8 电 子 舌 传感 器响应 信 号与TVC 建 模分 析 为进 一步 利 用 电子舌技术检测双斑东方 衡 的新 鲜 度，本 研究 采 用 kennard-stone 法 将139个 有效 样本划 分为训练 集 (90个)与 预测集 (49个)，并 以8个 传 感器响应值作为自变 量 ，通过预测残 差 总和 (PRESS)确 定最佳主 因子 数 后 ，分别建 立 TVC 的偏最小 二 乘 回 归(PLSR)和多元线性回归 (MLR) 的 TVC定 量 预 测模型，结 果见表1。 有表可知 ，0℃和 4℃组MLR 预 测模型的训练 集 和预测集的决定系数(R和R²)均大 于 PLSR 预测 模型 ，均方根误 差 (RMSEP)小于 PLSR 预测模型，说明 MLR 预测模型的稳定性 高于 PLSR模 型。因 此，本文选择 MLR 法构建 双斑 东方鲀 在 冷藏过 程中 过程 中 的 TVC 预测模 型 ，结果如图11所 示。 预测模型的建立 Fig.11 Scatter plots of TVC predicted value and true value 表1基于 PLSR 和MLR的预测模型效果比较 Table 1 Comparison of PLSR and MLR model performance 组 建模方法 最佳因子个数 训练集 预测集 R RMSECV R2 RMSEP 0℃ PLSR 8 0.96 0.50 0.95 0.55 MLR 7 0.98 0.40 0.97 0.44 4℃ PLSR 7 0.97 0.14 0.96 0.17 MLR 7 0.99 0.08 0.99 0.08 2.8.2 定性判别不同冷藏时间双斑东方鈍的新 鲜度 为验证双斑东方 鈍 TVC 定量预 测模型的准确性 ，随 机选驱13.个未 参与 建模的样 品 ，比较 预 测TV lemic JournalElectronic Publishing House. All rights reserved. 与真 实测定 TVC 值的双斑 东 方纯新 鲜度评价结 果，结 果见图12。由 图 可知，预 测 TVC 值 对双 斑东方 鲀 鲜 度 等 级的评价结果与实测 TVC值的评价 结 果 一致 ，说明该模型准确度较 高 ，能够用于 双 斑东方 鲸冷 藏过 程中新鲜度的检测。 图12 基于 TVC 预测值和实测值双斑东方鈍新鲜度分级 Fig.12 Grading the salmon based on predicated/measured TVC content of Fugu bimaculatusas 3 结论 本研究通过使用电子舌、氨 基 酸自 动 分析仪和高 效液相色 谱 仪对不同冷藏 (0℃和4℃)时期的双斑 东方鈍的滋味成分进行分析，并对电子舌传感器响应 值与 TVC、ATP 及 其关 联物进行相关性分析。结 果 表明，不同冷藏期双斑东方 鈍 的滋味均主 要 由鲜味、苦 味、涩味、咸味、酸 味组成，随着 冷藏时 间 的延长，其滋味逐渐变 差 ，品 质 不断 下 降 。在 冷藏过 程 中，两 组(0℃和4℃)鱼肉的 TVC 随 着 冷 藏 时间的增加 呈 上升 趋 势，并于7d和5d达到检出上 限 6.15 lg(CFU/g)和 6.23 lg(CFU/g)； 新 鲜 鱼 肉 主 要 呈 鲜甜略带 苦味 ，随 着 时间的增加，鲜 味物质含 量 逐渐 下 降 (如Glu、IMP 等)，苦 味物质增加 (如His、Hx等 )，其 中，贮 藏末 期(11d)时 两 组(0℃和4℃)鱼 肉FAA 含 量 较初 期(1d)分别减少了 0.37 mg/100g 和0.58 mg/100g，IMP 下降 了 47.95%和 41.58%， His 增 加了 28.37mg/100 g 和 86.67 mg/100 g， Hx 增 加了 32.08 mg/100g、41.44 mg /100 g；电 子舌能 够 对不 同 鲜 度等级 的鱼 肉进行有 效 区分，且分析 结 果与TVC检测 结 果 一 致；PCA分析发现， 双 斑 东方鲀鱼 肉的味 觉差异主要 体现 在鲜味、苦 味和酸味，其中鲜味 减弱 和苦味和 酸 味的 增强是 导 致鱼肉 在 冷 藏过程 中口感滋味下 降 的 重要原 因；利用 PLSR 和MLR构建了 双 斑东方鈍冷藏 (0℃和4℃)过程中 TVC 定量 预测模型，其中 MLR模型 的稳定性较好，其预测集的R ²和RMSEP分别为0.97、0.99和0.44、0.08。以上研究结果表明，电子舌技术 可用于冷藏双斑东方鲀 新 鲜度的快速检测。 参考文献 [11 周明珠，熊光 权，乔 宇 ，等 .鮑鱼冷藏 过 程中气味 和 新鲜度的 变 化 及相关 性[].肉类研究 ，2020，34(3)：68-74ZHOU Ming-zhu， XIONG Guang-quan， QIAO Yu， et al .Changes and correlation of odor and freshness of channel cat f ish during cold storage []. 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