对虾产品质量分级要素及评价技术

1、南海水产研究所南海水产研究所1对虾产品质量分级要素及评价技术对虾产品质量分级要素及评价技术李来好李来好 研究员研究员南海水产研究所南海水产研究所2报告内容报告内容n一、水产品质量分级的重要性一、水产品质量分级的重要性 n二、对虾产品质量分级要素二、对虾产品质量分级要素n三、虾类产品质量等级评价技术研究进展三、虾类产品质量等级评价技术研究进展n四、展望四、展望南海水产研究所南海水产研究所3一、水产品质量分级的重要性一、水产品质量分级的重要性n对虾是经济价值高的水产品。对虾是经济价值高的水产品。n近年来国内外对虾类需求量增大，出口量增加。近年来国内外对虾类需求量增大，出口量增加。n促进对虾类养殖业

2、的发展，养殖面积不断扩大，产量逐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。年增加。 n作为世界六大对虾生产国（中国、泰国、印度、越南、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。巴西和厄瓜多尔）之一，我国每年都有大量出口。南海水产研究所南海水产研究所4n2007年我国对虾产量年我国对虾产量n养殖总产量养殖总产量126万吨；万吨；n占世界养殖总产量的占世界养殖总产量的37%。n2007年我国出口对虾情况年我国出口对虾情况n出口量：出口量：21.6万吨；万吨；n出口额：出口额：11.4亿美元；亿美元；n主要出口国：美国、欧盟和日本。主要

3、出口国：美国、欧盟和日本。n2007年对美出口的对虾差价年对美出口的对虾差价n中国出口平均价格：中国出口平均价格： 4858美元美元/吨。吨。n越南出口平均价格：越南出口平均价格： 11725美元美元/吨。吨。比中国比中国高高1.41.4倍倍南海水产研究所南海水产研究所5n原因：原因：受反倾销影响；受反倾销影响；高附加值虾类产品少；高附加值虾类产品少；出口的虾类产品质量不过硬；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；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。虾类产品售价与质量没有很好的联系起来。南海水产研究所南海水产研究所6n国外农产品

4、质量分级现状：国外农产品质量分级现状：n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。都很重视。n国外质量分级体系：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。证机构。南海水产研究所南海水产研究所7n国际上进行分级的农产品主要是：国际上进行分级的农产品主要是：粮油粮油肉类肉类水

5、产品水产品乳品乳品蛋类蛋类蜂蜜蜂蜜水果水果蔬菜蔬菜南海水产研究所南海水产研究所8n水产品以水产品以A级、级、B级、级、C级和等外级表示。级和等外级表示。A级：级：产品质量最好；产品质量最好；B级：级：产品质量中等；产品质量中等；C级：级：所能接受的质量的最低等级；所能接受的质量的最低等级；等外品：等外品：指不符合质量等级，但根据指不符合质量等级，但根据食品药物、化食品药物、化妆品条例妆品条例仍属安全、卫生的产品。仍属安全、卫生的产品。美国的水产品等级标准美国的水产品等级标准南海水产研究所南海水产研究所9n采用等级标准的部门：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联邦

6、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；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。的采购规格。南海水产研究所南海水产研究所10n例如：例如：美国冻无头生虾质量标准美国冻无头生虾质量标准将冻无头生虾分将冻无头生虾分为四级：为四级：A级：级：特级品，要求每只虾都要新鲜无异味，色泽均特级品，要求每只虾都要新鲜无异味，色泽均匀一致，色、香、味评分不低于匀一致，色、香、味评分不低于90分；分；B级：级：优良品，要求每只虾至少要达到味道好，无异优良品，要求每只虾至少要达到味道好，无异味，色、

7、香、味评分不低于味，色、香、味评分不低于80分；分；C级：级：合格品，要求每只虾味道正常，无异味，色、香、合格品，要求每只虾味道正常，无异味，色、香、味评分不低于味评分不低于70分；分；D级：级：不符合质量等级产品。不符合质量等级产品。南海水产研究所南海水产研究所11n国外等级标准的特点国外等级标准的特点n等级标准的制定基于消费者认为重要且易于识别的产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；品特性；n产品特性能够被统一度量、解释的原则；产品特性能够被统一度量、解释的原则；n分级以消费者偏好为中心；分级以消费者偏好为中心；n标准涉及的要素和术语能被大多数人所接受。标准涉及的要素和术

8、语能被大多数人所接受。 南海水产研究所南海水产研究所12n从国际上看，大多发达国家都有比较完善的农产品等从国际上看，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。级规格标准，消费者已习惯于接受标准化农产品。n我国农产品生产必须适应这种要求，积极推进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。的质量等级化、包装规格化程度。 南海水产研究所南海水产研究所13SC/T 3113-2002冻虾产品标准冻虾产品标准 我国虾类产品分级情况我国虾类

9、产品分级情况以感官指标（色泽、以感官指标（色泽、形态、气味、肌肉、形态、气味、肌肉、杂质、蒸煮后风味杂质、蒸煮后风味等）分级等）分级南海水产研究所南海水产研究所14SC/T 3113-2002冻虾产品标准冻虾产品标准 以挥发性以挥发性盐基氮分盐基氮分级级存在感官、理存在感官、理化两种分级方化两种分级方法法南海水产研究所南海水产研究所15SC/T 3305-2003烤虾烤虾 以色泽、光泽、以色泽、光泽、形态、组织、风形态、组织、风味等分级味等分级南海水产研究所南海水产研究所16SC/T 3305-2003烤虾烤虾 以挥发性盐以挥发性盐基氮分级基氮分级存在感官、理存在感官、理化两种分级方化两种分级

10、方法法南海水产研究所南海水产研究所17SC/T 3110-1996冻虾仁冻虾仁 以色泽、风以色泽、风味、质构分味、质构分级级分级标准中分级标准中概念较为模概念较为模糊糊南海水产研究所南海水产研究所18n与国外分级标准相比，我国现行的虾类产品质量分级标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：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。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。不

11、强。虾类分级可改进的方面虾类分级可改进的方面南海水产研究所南海水产研究所19三是有些标准中感官和理化指标的分级没有统一。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：用较为模糊的概念，如： “正常正常”、“较正常较正常” 、“尚正常尚正常” ，“均匀均匀”、“较均匀较均匀”、“基本均匀基本均匀”等，缺乏量化指标。等，缺乏量化指标。南海水产研究所南海水产研究所20我国虾类分级标准可借鉴的经验我国虾类分级标准可借鉴的经验n分级标准可按照产品不同的影响因子分级标准可按照产品不同的影响因

12、子将标准内容区分将标准内容区分为等级和规格两类为等级和规格两类。n等级可分为一级、二级、三级三个级别，等级名称应等级可分为一级、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。统一；规格可分为大、中、小三种规格。n分级标准中各等级、规格要有明显的外观特征，等级分级标准中各等级、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。之间易于区别，便于分级操作。南海水产研究所南海水产研究所21n分级要素的选择应分级要素的选择应符合外观特征与品质质量密切相关符合外观特征与品质质量密切相关的原则的原则，标准的制定应基于那些，标准的制定应基于那些能够被准确和统一度能够被准确和统一度量

13、、解释和识别的因素量、解释和识别的因素。n针对产品品质提出要求针对产品品质提出要求，不涉及安全、营养等内在质，不涉及安全、营养等内在质量技术指标。量技术指标。南海水产研究所南海水产研究所22水产品的质量分级过程水产品的质量分级过程n一般由三个步骤组成：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；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；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。最后是对不同等级的农产品进行认证和标示。n水产品质量分级的核心工作是

14、水产品质量分级的核心工作是水产品质量级别水产品质量级别及及各级别标准的各级别标准的设定设定。南海水产研究所南海水产研究所23n水产品质量分级的意义水产品质量分级的意义n国家国家“十一五十一五”发展规划指出，发展规划指出，推进农产品批发市场建设和改推进农产品批发市场建设和改造，促进农产品质量等级化。造，促进农产品质量等级化。n水产品质量分级对改变目前产水产品质量分级对改变目前产品混装混销的现状、提升产品品混装混销的现状、提升产品市场竞争力具有重要意义。市场竞争力具有重要意义。 南海水产研究所南海水产研究所24二、对虾产品质量分级要素二、对虾产品质量分级要素n从国外比较成熟的产品质量分级标准来看，

15、产品质量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。等级的划分主要依据感官可以感知的一些品质要素。外观外观虾类产品的虾类产品的品质要素品质要素质构质构风味风味规格规格形状形状光泽光泽色泽色泽完整性完整性粘稠度粘稠度左右人们的喜好，可通过重量进行估算。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，虾产品应保使产品具有视觉上的美观性，虾产品应保持原有的弯曲度。持原有的弯曲度。新鲜的虾体完整有光泽，体表纹理清晰，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；不新鲜的虾体色皮壳呈青灰色，半透明；不新鲜的虾体色由半透明逐渐变深，

16、壳变红或变黑。由半透明逐渐变深，壳变红或变黑。新鲜的虾头身相连很紧；新鲜的虾头身相连很紧；不新鲜的虾头尾脱落或极易分离。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；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。变质的虾体表粘稠，粘性增加。外外观观n1 外观外观南海水产研究所南海水产研究所26n2 质构质构n定义：定义：表示能被表示能被手指、舌头、上颚或牙齿手指、舌头、上颚或牙齿所体验到所体验到的产品质量，包括的产品质量，包括硬度、弹性、咀嚼性硬度、弹性、咀嚼性等。等。n内容：内容：是对是对肌肉、脂肪等各组织成分肌肉、脂肪等各组织成分的状况和品质的状况和品质特性的

17、评价。特性的评价。n虾的质构主要从虾的质构主要从肌肉弹性、致密性肌肉弹性、致密性来进行评定。来进行评定。南海水产研究所南海水产研究所27l新鲜的虾：新鲜的虾：肌肉纹理清晰，呈玉白色，肉质质地紧密、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；坚实有弹性，不易剥离；l不新鲜的虾：不新鲜的虾：虾体伸直，肌肉组织松散，弹性和硬度较虾体伸直，肌肉组织松散，弹性和硬度较差。差。南海水产研究所南海水产研究所28n3 风味风味n定义：定义：是是嗅觉和味觉嗅觉和味觉产生的信号的综合感觉，是食产生的信号的综合感觉，是食品感官机能的最重要指标。品感官机能的最重要指标。n内容：内容：包括包括气味气味和

18、和滋味滋味两部分。两部分。n气味：气味：由挥发性成分组成，可由嗅觉器官察觉到的由挥发性成分组成，可由嗅觉器官察觉到的令人愉快或不愉快的感觉。令人愉快或不愉快的感觉。n滋味：滋味：由水溶性的、相对分子质量低的非挥发性成由水溶性的、相对分子质量低的非挥发性成分组成。分组成。南海水产研究所南海水产研究所29新鲜虾肉的气味：新鲜虾肉的气味：常带有铁腥味的和由弱到常带有铁腥味的和由弱到强的鱼腥味，由链长小于强的鱼腥味，由链长小于10个碳原子的不饱个碳原子的不饱和醇和醛产生的。和醇和醛产生的。熟虾肉的气味：熟虾肉的气味：主要是烷基吡嗪和含硫化合主要是烷基吡嗪和含硫化合物。物。南海水产研究所南海水产研究所3

19、0n虾的滋味：虾的滋味：n虾中最重要的非挥发性成分是虾中最重要的非挥发性成分是游离氨基酸、核苷酸游离氨基酸、核苷酸和无机盐和无机盐，它们组成虾肉的主要味道。，它们组成虾肉的主要味道。南海水产研究所南海水产研究所31三、虾类产品质量等级评价技术研究进展三、虾类产品质量等级评价技术研究进展感官评定感官评定智能化质量智能化质量评定技术评定技术等级评等级评价技术价技术色差测量色差测量质构测定质构测定电子鼻测定电子鼻测定计算机视觉测量计算机视觉测量近红外光谱测量近红外光谱测量客观客观快速快速准确准确南海水产研究所南海水产研究所32n1 感官评定感官评定n感官评定：凭借视觉、触觉、味觉等感官器官对虾肉的感

20、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。外在品质做出评价。n优点：优点：以最直接的方式反映人们对产品的需求特征。以最直接的方式反映人们对产品的需求特征。n缺点：缺点：结果难免带有主观片面性，是对质量的一种模糊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。评定，不能准确量化。 南海水产研究所南海水产研究所33n方法：方法：由经过培训的评定人员进行评分，一般采用十分由经过培训的评定人员进行评分，一般采用十分制。制。n例子：例子：虾的色泽、状态等外观特性：虾的色泽、状态等外观特性：在光线充足，无异味的环在光线充足，无异味的环境中，将试样倒在白色搪瓷盘或不锈钢工

21、作台上，利用境中，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。人的视觉和触觉系统进行检测分级。虾的风味：虾的风味：将虾煮熟后嗅蒸汽气味，将虾煮熟后嗅蒸汽气味， 再品尝肉质，对产再品尝肉质，对产品的气味和滋味作出评价。品的气味和滋味作出评价。南海水产研究所南海水产研究所342 色差测量色差测量n用于测量水产品的色泽改变。用于测量水产品的色泽改变。n水产品在贮藏过程中，表观的水产品在贮藏过程中，表观的色泽在亮度、明度、纯度上都色泽在亮度、明度、纯度上都有所改变，这种改变的趋势与有所改变，这种改变的趋势与感官变化有很好的相关性。感官变化有很好的相关性。n在欧洲的水产品质

22、量检验中，在欧洲的水产品质量检验中， CIELab系统系统常被用于对样品进常被用于对样品进行色差测量，以行色差测量，以明明-暗、红暗、红-绿、绿、黄黄-蓝蓝三种属性的三维坐标系统三种属性的三维坐标系统来描述。来描述。 L*a*b*L*L*亮度亮度a*红绿色值红绿色值 b*黄蓝色值黄蓝色值色差角（色差角（hue angle）tan-1（ b* / a* ）饱和度（饱和度（Saturation）（）（ a*2+ b*2 ）1/2Hue angle a a* *b b* *南海水产研究所南海水产研究所35n国内已有研究采用国内已有研究采用CIELab系统对熟虾仁进行了色泽测系统对熟虾仁进行了色泽测定

23、，选取虾胸部第一节中央位置，以定，选取虾胸部第一节中央位置，以L*值（亮度）值（亮度）来来进行其色泽的评价。进行其色泽的评价。n国外研究也同样采用国外研究也同样采用CIELab系统测量冷冻虾的虾壳和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，发现虾肉在不同贮藏条件下的色泽变化，发现b*值（黄蓝值（黄蓝色值）色值）的变化与感官评价有很好相关性。的变化与感官评价有很好相关性。研究实例研究实例南海水产研究所南海水产研究所36n3 质构分析质构分析n质构：用以反映肉的质构：用以反映肉的口感和总体可接受性口感和总体可接受性。n常用的质构仪分析模式：常用的质构仪分析模式：质构剖面分析（质构剖面分

24、析（TPA）模式）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：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、咀嚼性硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性等。等。n虾在冰冻贮藏条件下，肌肉的质地也会发生变化，包括虾在冰冻贮藏条件下，肌肉的质地也会发生变化，包括水分水分流失、蛋白质变性流失、蛋白质变性等，最终使得产品干硬，采用质构仪可以等，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。衡量虾在外加力作用下的变形和弯曲程度。南海水产研究所南海水产研究所37n国外有研究采用质构仪的国外有研究采用质构仪的TPA模式，模模式，模拟人的手指对冷冻虾肉进

25、行测量，以拟人的手指对冷冻虾肉进行测量，以硬硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性度、弹性、粘聚性、咀嚼性为指标，判为指标，判断虾肉在解冻过程中的质构变化。断虾肉在解冻过程中的质构变化。n国内也研究了采用质构仪对生虾和熟虾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。评定有较好的一致性。 研究实例研究实例南海水产研究所南海水产研究所38n4 计算机视觉测量计算机视觉测量n计算机视觉技术：计算机视觉技术：用计算机来用计算机来模拟生物视觉功能模拟生物视觉功能的技的技术

26、。术。n应用：应用：可用于测量产品可用于测量产品色泽、规格、形态色泽、规格、形态等人的视觉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。人等智能化方向的应用非常广泛。n优点：优点：非接触性检测和可长时间稳定工作。非接触性检测和可长时间稳定工作。南海水产研究所南海水产研究所39n例例1：国外研究了利用机器视觉代替手工操作对虾类进：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。行分级和包装，开发了虾分级和包装系统。机器视觉扫描机器视觉扫描获取虾体图像获取虾体图像计算虾的尺寸、计算

27、虾的尺寸、朝向、弯曲度朝向、弯曲度标记虾头、虾尾标记虾头、虾尾和虾中间位置和虾中间位置机械手根据标记的位置机械手根据标记的位置对虾进行抓取、拉直并对虾进行抓取、拉直并放入合适的位置放入合适的位置实现虾的单层实现虾的单层排列包装排列包装每只虾都是伸直每只虾都是伸直且朝向相同且朝向相同研究实例研究实例南海水产研究所南海水产研究所40n例例2：国外研究了基于机：国外研究了基于机器视觉的虾品质分析系统。器视觉的虾品质分析系统。通过测量完整虾体、无头通过测量完整虾体、无头虾和虾仁面积，估算各类虾和虾仁面积，估算各类虾产品的重量；虾产品的重量；通过测量虾体的颜色和黑通过测量虾体的颜色和黑变情况，预测虾在贮

28、存过变情况，预测虾在贮存过程中的颜色变化。程中的颜色变化。研究实例研究实例南海水产研究所南海水产研究所41n5 电子鼻分析电子鼻分析n原理：原理：电子鼻得到的是给予样品中电子鼻得到的是给予样品中挥发成分的整体挥发成分的整体信息信息，也称，也称指纹数据指纹数据。它不仅可以根据各种不同的。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，进行训练后建立的数据库中的信号加以比较，进行识别识别判断判断。南海水产研究所南海水产研究所42n用途：用途：识别产品的气味。识别产品的气味。n组成：组成：由具有部分选

29、择性的化学传感器阵列和适当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。的模式识别系统组成。电子鼻系统的结构框图电子鼻系统的结构框图气敏传感器阵列气敏传感器阵列信号预处理信号预处理模式识别模式识别结果输出结果输出n 优点：优点：高灵敏度、快速测定。高灵敏度、快速测定。南海水产研究所南海水产研究所43n应用领域：应用领域：电子鼻在食品、药品等领域有广泛的应用，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。尤其在食品中的应用更加广泛。n研究实例：研究实例：国外学者研究了用电子鼻识别加入各种添加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盐处理后在2贮存贮存48h，电子鼻可准确的将存在于虾，电子鼻可准确的将存在于虾中的添加剂的气味识别出来，准确率达中的添加剂的气味识别出来，准确率