步 營(yíng),何圣琪,王 飛,朱文慧,勵(lì)建榮,李學(xué)鵬*,林 洪,郭曉華
(1 渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧錦州 121013 2 中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 山東青島 266003 3 山東美佳集團(tuán)有限公司 山東日照 276800)
珍珠龍膽石斑魚(yú)(Epinephelus lanceolatus♀×Epinephelus fuscoguttatus♂)是近幾年通過(guò)龍膽石斑魚(yú)和老虎斑雜交產(chǎn)生的石斑魚(yú)新品種,具有生長(zhǎng)快速和抵抗力強(qiáng)的雜交優(yōu)勢(shì),是一種極具潛力的商業(yè)養(yǎng)殖品種。珍珠龍膽石斑魚(yú)適宜生長(zhǎng)于溫暖的水域,其必需氨基酸指數(shù)高達(dá)0.99,為優(yōu)質(zhì)蛋白源,脂肪酸中多不飽和脂肪酸的占比較高,肉質(zhì)鮮美,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,市場(chǎng)前景好[1-3]。我國(guó)的石斑魚(yú)養(yǎng)殖主要集中在東海南部及南海各沿岸,福建、廣東及海南的石斑魚(yú)養(yǎng)殖量占我國(guó)石斑魚(yú)總量的95%以上[4]。由于分布地區(qū)不均勻,因此難以滿足市場(chǎng)需求。石斑魚(yú)性格暴躁,背部和腹部有尖刺,運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)及擁擠,容易造成應(yīng)激反應(yīng),不利于?;钸\(yùn)輸[5]。無(wú)水?;罴夹g(shù)是對(duì)水產(chǎn)運(yùn)輸方式的一次巨大革命,是通過(guò)預(yù)冷或麻醉誘導(dǎo)魚(yú)體休眠,然后在低溫、無(wú)水及潮濕的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間保鮮運(yùn)輸,該技術(shù)具有投入低、運(yùn)輸效率高、死亡率低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),其主要原理是利用麻醉、電擊、梯度降溫等方式,誘導(dǎo)魚(yú)類緩慢進(jìn)入半休眠或完全休眠狀態(tài)[6-8]。人們對(duì)水產(chǎn)品的肌肉品質(zhì)評(píng)價(jià)中,質(zhì)地是其主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)[9]。質(zhì)構(gòu)能夠反映魚(yú)肉的質(zhì)地,該指標(biāo)受到很多條件的影響,例如魚(yú)的品種、生活習(xí)性、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、環(huán)境溫度及pH 等。王彩霞等[10]研究發(fā)現(xiàn)隨著?;顣r(shí)間的延長(zhǎng),加州鱸肌肉的硬度、膠黏性、咀嚼性有所下降。肌肉的持水力是指肌肉對(duì)水分的保持能力,持水力弱,大量水分流失會(huì)導(dǎo)致商品質(zhì)量損失及小分子物質(zhì)隨水分流失,降低魚(yú)肉品質(zhì)。而水分顯著影響肌肉的色澤及硬度,失水過(guò)多會(huì)導(dǎo)致肌肉的色澤暗淡無(wú)光,同時(shí)肌肉的硬度上升。在無(wú)水運(yùn)輸后,持水性變化與?;畹臈l件及魚(yú)的品種有關(guān)。Refaey 等[11]發(fā)現(xiàn)在有水運(yùn)輸24 h 后,肌肉的水、脂肪和能量含量顯著降低,肌肉pH 值和剪切力在0 h 時(shí)顯著降低,24 h 后升高,72 h 后再次降低,168 h 時(shí)再次升高。而Wang 等[12]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)輸后中華鱘的持水性在無(wú)水?;詈鬅o(wú)顯著變化。Fan 等[13]探究了石斑魚(yú)低溫?zé)o水?;钸^(guò)程中的能量代謝與氧化應(yīng)激的規(guī)律。本課題組前期研究亦發(fā)現(xiàn),隨著無(wú)水?;顣r(shí)間的延長(zhǎng),石斑魚(yú)魚(yú)肉中糖原含量逐漸降低。目前,如何快速鑒定石斑魚(yú)的?;顣r(shí)間以及如何通過(guò)檢測(cè)糖原含量鑒定石斑魚(yú)無(wú)水?;顮顟B(tài)尚未見(jiàn)報(bào)道。
近紅外光譜(Near infrared spectroscopy,NIRS)技術(shù)是一種快速無(wú)損檢測(cè)物質(zhì)含量和鑒別物質(zhì)的現(xiàn)代分子光譜分析技術(shù)。近紅外區(qū)域是指波長(zhǎng)在780~2 526 nm 范圍的電磁波,是人們最早發(fā)現(xiàn)的非可見(jiàn)光區(qū)域。近紅外光譜分析技術(shù)是一種間接的定性及定量分析技術(shù),可以通過(guò)建立的預(yù)測(cè)模型在幾十秒甚至幾秒內(nèi)測(cè)定一個(gè)樣品的幾種甚至幾十種物質(zhì)或濃度數(shù)據(jù)[14-15]。若能利用近紅外光譜技術(shù)建立一個(gè)快速預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)石斑魚(yú)中的糖原含量,便能夠鑒定石斑魚(yú)無(wú)水?;顣r(shí)間和?;顮顟B(tài),加大應(yīng)用范圍。
本文研究石斑魚(yú)無(wú)水保活過(guò)程中的肌肉品質(zhì)變化,應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)建立石斑魚(yú)無(wú)水?;畹亩ㄐ苑治瞿P图疤窃糠治瞿P停荚诳焖?、無(wú)損、精確檢測(cè)魚(yú)體的?;顣r(shí)間及糖原含量。
珍珠龍膽石斑魚(yú),購(gòu)于錦州市林西路水產(chǎn)市場(chǎng)。挑選健康、無(wú)疾病,體表完好的石斑魚(yú)作為試驗(yàn)樣品,體質(zhì)量(800±50)g,1 齡,充氧運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室后,將其放入人工海水中(22 ℃),暫養(yǎng)水溫為(22±0.5)℃,溶解氧質(zhì)量濃度為6 mg/L,鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(27±2)‰,暫養(yǎng)24 h 以消除應(yīng)激反應(yīng)。
葡萄糖和蒽酮,北京索萊寶科技有限公司;氫氧化鉀,濱化集團(tuán)股份有限公司;氯化鉀,福晨(天津)化學(xué)試劑有限公司。上述試劑均為分析純級(jí)。
MS105DU 型分析天平、PE28 型pH 計(jì),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;UV2550 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),日本島津公司;PEN3 型電子鼻,德國(guó)Airsense 公司;PQ001 型低場(chǎng)核磁共振分析儀,上海紐邁電子科技有限公司;TA.XT plus 型質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro Systems 公司;2600XTR型近紅外分析儀,美國(guó)Unity 公司;HH-4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州國(guó)華電器有限公司;Biofuge Stratos 型高速冷凍離心機(jī),美國(guó)賽默飛公司;BSC-250 生化培養(yǎng)箱,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司。
1.3.1 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 取石斑魚(yú)魚(yú)肉測(cè)定TPA,參數(shù):探頭類型p/5,測(cè)前速度3 mm/s,測(cè)試速度0.5 mm/s,測(cè)后速度3 mm/s,壓縮比例50%,感應(yīng)力5.0 g,測(cè)定時(shí)間5 s。選取硬度、彈性、咀嚼、回復(fù)性、黏聚性進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。
1.3.2 pH 測(cè)定 稱取5 g 石斑魚(yú)肉,絞碎,添加45 mL 蒸餾水,高速均質(zhì)機(jī)均質(zhì),室溫靜置30 min,取上清液,用pH 計(jì)測(cè)定。
1.3.3 離心損失 取3 g 樣品包裹在濾紙中,離心前稱重,記為m1。將其轉(zhuǎn)移至50 mL 離心管中,以4 ℃,3 000 r/min 條件下離心10 min,用濾紙吸附魚(yú)肉表面水分,稱重,記為m2。計(jì)算離心損失。
1.3.4 蒸煮損失 取10 g 解凍后的肉樣,記為M3,放入蒸煮袋中封口,置于85 ℃水浴鍋中加熱25 min,待溫度降至室溫,用濾紙吸附魚(yú)肉表面水分,稱重,記為M4。計(jì)算蒸煮損失。
1.3.5 低場(chǎng)核磁分析 低場(chǎng)核磁共振分析條件參考年琳玉[16]的方法并稍作修改。將魚(yú)肉切成2 cm×1 cm×1 cm,置于直徑15 mm 的核磁管中。具體測(cè)試條件:采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill 脈沖序列測(cè)定凝膠樣品的橫向弛豫時(shí)間T2。SFI=22 MHz,P90=14 μs,SW=200 kHz,TR=2 000 ms,NS=8,τ=200 μs,Echocnt=4 000。所得CPMG 指數(shù)衰減曲線采用儀器自帶的軟件進(jìn)行反衍,得到T2圖譜。
1.3.6 肌糖原的測(cè)定 參考依鴻莉等[17]的方法,糖原采用蒽酮比色法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取2.0 g 魚(yú)肉樣品,剪碎后加入4 mL 30%KOH 溶液,沸水浴消化20 min,取出后冷卻至室溫,加入20 mL 無(wú)水乙醇,3 000×g 離心15 min,取沉淀后棄上清液,向沉淀中加10 mL 蒸餾水、0.05 mL 飽和KCl 和15 mL無(wú)水乙醇,攪拌溶解沉淀物質(zhì),3 000×g 離心15 min 后棄上清液,攪拌使沉淀溶解并定容10 mL,靜置10 min 后取50 μL 糖原稀釋液加入4.5 mL蒸餾水,再取0.5 mL 糖原稀釋液加入2 mL 蒽酮顯色液,混勻后冷卻,在沸水浴中反應(yīng)10 min,取出,用流水快速冷卻,靜置10 min,于波長(zhǎng)620 nm處測(cè)定其吸光度。
1.3.7 近紅外光譜采集 將制備好的魚(yú)肉樣本均勻置于紅外光譜儀的石英比色皿上,確保比色皿表面被魚(yú)肉樣品完全覆蓋。光譜采集條件為波長(zhǎng)680~2 600 nm,掃描次數(shù)24 次。分為鮮樣、0,3,6,9,12 h 組,每組設(shè)置20 個(gè)樣品,共計(jì)120 組樣品。每組樣品平均采集3 次,取平均值作為原始近紅外光譜數(shù)據(jù)。
1.3.8 SIMCA 模型的建立 將樣品按照3∶1 的比例分成校正集和驗(yàn)證集,利用分析建模軟件The Unscrambler 10.4 分別在6 個(gè)?;顣r(shí)間的魚(yú)肉樣品中隨機(jī)挑選90 個(gè)樣本作為訓(xùn)練集,對(duì)其進(jìn)行主成分分析(Principal component analysis,PCA),得到聚類分析的模型。剩下的30 個(gè)樣本作為預(yù)測(cè)樣本,建立SIMCA 模型,用于檢驗(yàn)?zāi)P偷目煽啃浴?/p>
1.3.9 肌糖原定量分析模型的建立 用采集的近紅外譜圖與紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定的糖原數(shù)據(jù)建立偏最小二乘(Partial least squares,PLS)定量分析模型。為消除背景干擾,采用Savitzky-Golay 平滑(SG)、歸一化(Normalization)、標(biāo)準(zhǔn)歸一化(Standard normal variate,SNV)、多元散射校正(Multiplicative scatter correction,MSC)、基線校正(Baseline correction,BC)、均值中心化(Mean centering)等方式對(duì)原始光譜進(jìn)行預(yù)處理。
1.3.10 模型的評(píng)價(jià) 采用驗(yàn)證集樣品對(duì)最終模型進(jìn)行外部驗(yàn)證,用判別率指標(biāo)評(píng)價(jià)SIMCA 定性模型。通過(guò)校正集相關(guān)系數(shù)(Correction determination coefficents,Rc2)和校正集均方根差(Root mean squared error of calibration,RMSEC)判斷模型的質(zhì)量,一般Rc2越大,近紅外分析結(jié)果與化學(xué)分析結(jié)果越吻合,可信度越高。采用驗(yàn)證集相關(guān)系數(shù)(Determination coefficient,Rc2)和驗(yàn)證集均方根誤差(Root mean squared error of validation,RMSEP)判斷模型的精確性,當(dāng)Rc2越大,RMSEP越小,說(shuō)明模型的準(zhǔn)確度越高,模型的預(yù)測(cè)能力越好。作為糖原定量分析模型的評(píng)判指標(biāo)。
1.3.11 數(shù)據(jù)分析 對(duì)每個(gè)樣品做3 次平行試驗(yàn),使用軟件SPSS 19.0 進(jìn)行正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。用Origin 9.1 作圖,The Uscrambler 10.4 進(jìn)行光譜預(yù)處理及模型的構(gòu)建。
質(zhì)構(gòu)反映魚(yú)肉組織的特性變化,是評(píng)判魚(yú)肉品質(zhì)的重要指標(biāo)[18],因此測(cè)定質(zhì)構(gòu)對(duì)判斷魚(yú)肉品質(zhì)的好壞及變化很有必要。由表1 可知,與鮮樣對(duì)比,?;?,3,6,9 h 和12 h 后,魚(yú)肉的硬度、彈性、咀嚼度和黏聚性顯著降低(P<0.05),回復(fù)性無(wú)顯著變化。這可能是由于低溫條件下魚(yú)體受到一定的脅迫,提高了魚(yú)體的能量代謝,肌肉中的能量物質(zhì)發(fā)生分解,造成成分變化,導(dǎo)致其硬度、彈性、咀嚼度和黏聚性降低[6,19]。
表1 不同保活時(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)的變化Table 1 The changes in texture of the fish of pearl gentian grouper with different survival time
新鮮的魚(yú)肉pH 偏弱堿性,pH 值急劇降低會(huì)影響魚(yú)肉的新鮮度[20],且pH 變化會(huì)引起機(jī)體酸堿發(fā)生變化,增加肝臟功能的負(fù)擔(dān),甚至造成損傷[21]。由圖1 可以看出,保活12 h 后,pH 值由7.0降至6.7,顯著低于鮮樣的pH 值(P<0.05)。這可能是因?yàn)槌掷m(xù)的低溫及饑餓刺激魚(yú)體對(duì)能量需求增加,糖原和脂肪等儲(chǔ)能物質(zhì)被細(xì)胞分解用于供給能量,由于無(wú)水環(huán)境下只能通過(guò)皮膚進(jìn)行微弱的呼吸,使有氧代謝受到較大程度的抑制,無(wú)氧呼吸增加,而通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生能量時(shí),不可避免地生產(chǎn)乳酸,從而造成魚(yú)肉的pH 值下降[22-23]。
圖1 不同?;顣r(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉pH 值的變化Fig.1 The changes in pH of pearl gentian grouper with different keep alive time
持水力是指肌肉保持水分的能力,影響肉的嫩度、硬度、營(yíng)養(yǎng)成分及滋味等,能夠快速、準(zhǔn)確表明魚(yú)肉品質(zhì)的變化。持水力的強(qiáng)、弱主要與蛋白質(zhì)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和變性程度相關(guān)[24]。通常用離心損失和蒸煮損失表示持水力的大小,由圖2a、2b 可知無(wú)水?;詈?,魚(yú)肉的離心損失率與蒸煮損失率均顯著升高,這表明其持水力顯著下降??赡苁且?yàn)榧∪鈖H 下降,導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)分解、變性,大分子的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,減少了水和蛋白質(zhì)的相互作用,從而降低其水分保持能力[25-26]。
圖2 不同?;顣r(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉持水力的變化Fig.2 The changes in water retention capacity of pearl gentian grouper with different keep alive time
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可以測(cè)量質(zhì)子弛豫,在食品加工領(lǐng)域經(jīng)常被用來(lái)檢測(cè)水的遷移和肌肉結(jié)構(gòu)的變化[27-28],在肉品中水分被分為3 種相態(tài),分別為結(jié)合水(T21,0.01~10 ms)、不易流動(dòng)水(T22,10~100 ms)和自由水(T23>100 ms)。弛豫峰面積變化可以反映不同相態(tài)水分的相對(duì)含量,其變化情況可以表征各相態(tài)水分群的流動(dòng)遷移情況[23]。由圖3及表2 可知,與新鮮石斑魚(yú)相比,經(jīng)無(wú)水?;?2 h 后,T22的峰面積減少了2.53%,T23的峰面積增加了111.63%,表明魚(yú)肉中不易流動(dòng)水含量下降,自由水含量增加,說(shuō)明保活過(guò)程中不易流動(dòng)水向自由水方向轉(zhuǎn)化,水分的流動(dòng)性增強(qiáng)。
圖3 不同?;顣r(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉水分分布變化Fig.3 Changes of water distribution in pearl gentian grouper with different keep alive time
表2 ?;钸^(guò)程中石斑魚(yú)橫向弛豫時(shí)間T2 峰面積比例的變化Table 2 Changes in the area ratio of T2 peak of lateral relaxation time in grouper during waterless preservation
糖原是魚(yú)體的主要儲(chǔ)備能源,包括肝糖原和肌糖原,在?;钸\(yùn)輸過(guò)程中作為能源物質(zhì)被消耗。圖4 顯示不同無(wú)水保活時(shí)間的肌糖原含量變化,從?;? h 至12 h,肌糖原含量呈下降趨勢(shì)。無(wú)水?;钸^(guò)程中,由于缺氧,珍珠龍膽石斑魚(yú)肌肉中的糖原由有氧代謝轉(zhuǎn)化為無(wú)氧代謝,糖原經(jīng)無(wú)氧酵解產(chǎn)生乳酸,因此導(dǎo)致無(wú)水保活過(guò)程中肌糖原含量下降。
圖4 不同?;顣r(shí)間的石斑魚(yú)的肌糖原含量Fig.4 The content of muscle glycogen in pearl gentian grouper during waterless preservation
圖5 為石斑魚(yú)的近紅外原始光譜。不同?;顣r(shí)間的石斑魚(yú)魚(yú)肉樣本的近紅外光譜譜線相近,形狀大致相同,不完全重合,吸光值強(qiáng)度在0.45~3.05 之間,在波長(zhǎng)970,1 190,1 440,1 910,2 530 nm 處有強(qiáng)烈的吸收峰。研究表明,近紅外光譜不同波段代表的信息不同,波長(zhǎng)1 501 nm 為OH 伸縮振動(dòng)和NH 伸縮振動(dòng)的一級(jí)倍頻吸收帶,在1 400 nm 處為水的吸收帶,1 728 nm 處是脂肪分子中CH 基團(tuán)伸縮振動(dòng)一級(jí)倍頻吸收帶[29]。魚(yú)肉中的水分含量大于70%,在1 400 nm 處吸收峰非常明顯,在1 934~2 040 nm 范圍是N-H 鍵伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的合頻峰,反映魚(yú)肉中與蛋白質(zhì)或氨基酸相關(guān)組分的含量信息,而1 100~1 400 nm 和2 200~2 400 nm 是C-H 鍵的合頻和一級(jí)倍頻峰,可以指示與碳水化合物及脂肪有關(guān)的含量信息[30]。因脂肪、水分含量及碳水化合物含量均與肌肉的品質(zhì)有關(guān),故這些吸收峰的變化對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性尤其重要。
圖5 不同保活時(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉近紅外原始光譜圖Fig.5 The original near-infrared spectra of pearl gentian grouper with different keep alive time
在光譜掃描范圍,取90 個(gè)石斑魚(yú)魚(yú)肉樣本的近紅外光譜,對(duì)這些光譜數(shù)據(jù)組成的矩陣進(jìn)行主成分分解,以其前2 個(gè)得分向量作圖,結(jié)果見(jiàn)圖6。X 軸為樣本的第1 主成分PC1,Y 軸表示樣本第2 主成分PC2,圖中不同形狀和顏色的圖標(biāo)分別代表不同?;顣r(shí)間的魚(yú)肉,PCA 定性描述了不同?;顣r(shí)間的石斑魚(yú)魚(yú)肉間的特征差異??梢钥闯鲺r樣,0,3,12 h 幾個(gè)組的樣品有較好的聚類效果,而6 h 和9 h 的魚(yú)肉光譜雖有一定的重疊性,但重疊不明顯。這可能是由于在石斑魚(yú)?;? h前,生存環(huán)境發(fā)生變化,為適應(yīng)環(huán)境,魚(yú)體消耗大量糖原為機(jī)體供能,導(dǎo)致前期糖原含量下降明顯,6 h 到9 h 時(shí),魚(yú)體中糖原消耗速率較低,而?;顣r(shí)間12 h 后,糖原含量處于一個(gè)較低的水平。反映在主成分圖上則表現(xiàn)為6 h 和9 h 的糖原含量差異較小,導(dǎo)致區(qū)分度有所下降,且鮮樣,0,3 h 與12 h 相聚較遠(yuǎn),能夠被較好地區(qū)分識(shí)別。
圖6 不同?;顣r(shí)間的珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉的主成分分析Fig.6 Principal component analysis of pearl gentian grouper with different keep alive time
表3 為SIMCA 對(duì)不同?;顣r(shí)間石斑魚(yú)魚(yú)肉的判別率。鮮樣,0,3 h 下判別率均達(dá)到100%,而?;? h 和9 h 的判別率為80%。SIMCA 可區(qū)分不同保活時(shí)間的30 個(gè)石斑魚(yú)樣品,出現(xiàn)2 個(gè)錯(cuò)判現(xiàn)象,正確判別率93.3%,說(shuō)明近紅外譜具有區(qū)分不同保活時(shí)間的魚(yú)肉的能力。
表3 珍珠龍膽石斑魚(yú)魚(yú)肉保活時(shí)間的SIMCA 判別的有效性(n=5)Table 3 Validity of SIMCA discrimination of pearl gentian grouper(n=5)
為了得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果,對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理是十分必要的。為校正光譜數(shù)據(jù),建立更簡(jiǎn)單、更穩(wěn)健的回歸模型,常采用Savitzky-Golay 平滑(SG)、歸一化(Normalization)、多元散射校正(Multiplicative scatter correction,MSC)、基線校正(Baseline correction,BC)、均值中心化(Mean centering)等預(yù)處理方法對(duì)原始光譜圖進(jìn)行處理[31-32]。數(shù)學(xué)預(yù)處理可以減少干擾,改善待分析化合物的化學(xué)信號(hào)[33]。圖7 為不同預(yù)處理的紅外譜圖,可以看出MSC、Mean Centering 和SNV 在簡(jiǎn)化譜的復(fù)雜性和增加模型預(yù)測(cè)方面效果很好。表4 為以不同預(yù)處理方式對(duì)原始光譜進(jìn)行預(yù)處理后,構(gòu)建PLS 糖原定量模型所得評(píng)價(jià)結(jié)果。經(jīng)Mean centering 預(yù)處理的模型的RMSEP 值最小(0.24),Rp2值最大(0.89),說(shuō)明該模型的準(zhǔn)確度最高,模型的預(yù)測(cè)能力最好。圖8 為石斑魚(yú)近紅外光譜經(jīng)Mean Centering 處理后,肌糖原的真實(shí)值和預(yù)測(cè)值的相關(guān)關(guān)系圖。相關(guān)性方程y=0.9522x+0.0523,相關(guān)系數(shù)R2為0.9408,表明其具有較好的預(yù)測(cè)能力和定標(biāo)關(guān)系。
圖7 不同預(yù)處理的紅外光譜圖Fig.7 Near infrared spectra with different pretreatments
圖8 珍珠龍膽石斑魚(yú)糖原含量真實(shí)值與預(yù)測(cè)值關(guān)系圖Fig.8 The relationship between the true value and the predicted value of glycogen content in pearl gentian grouper
表4 不同光譜預(yù)處理方法建立的珍珠龍膽石斑魚(yú)糖原PLS 分析結(jié)果Table 4 PLS analysis results of pearl gentian grouper glycogen established by different spectral pretreatment methods
利用驗(yàn)證集中的樣品光譜代入建立的模型中,得到一系列預(yù)測(cè)值。將預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較,計(jì)算預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)偏差,結(jié)果見(jiàn)表5。魚(yú)肉肌糖原模型測(cè)定值和真實(shí)值比較接近,預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)偏差(Relative deviation,RD)在0.01~0.15 之間,這表明所構(gòu)建的模型具有較好的預(yù)測(cè)能力,能較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)糖原含量,可用于?;詈笫唪~(yú)魚(yú)肉樣品糖原含量的快速檢測(cè)。
表5 珍珠龍膽石斑魚(yú)肌糖原含量模型外部驗(yàn)證結(jié)果Table 5 External verification results of pearl gentian grouper glycogen content model
對(duì)不同保活時(shí)間的石斑魚(yú)魚(yú)肉肌肉品質(zhì)的變化情況進(jìn)行分析,隨著?;顣r(shí)間的延長(zhǎng),石斑魚(yú)魚(yú)肉的硬度和黏聚性顯著降低,pH 有所下降,離心損失率和蒸煮損失率有不同程度的增大。這表明在無(wú)水后,魚(yú)肉的品質(zhì)受到一定影響。低場(chǎng)核磁共振結(jié)果顯示魚(yú)肉中不易流動(dòng)水含量下降,自由水含量增加,說(shuō)明?;钸^(guò)程中不易流動(dòng)水向自由水方向轉(zhuǎn)化,水分的流動(dòng)性增強(qiáng)。
通過(guò)近紅外檢測(cè)技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)不同?;顣r(shí)間的魚(yú)肉的紅外光譜進(jìn)行分析,PCA和SIMCA 結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同?;顣r(shí)間魚(yú)肉的判別分析,正確判別率達(dá)93.3%。通過(guò)Mean centering 預(yù)處理后建立的PLS 模型能夠用于?;詈篝~(yú)肉肌糖原的快速檢測(cè)。