基于層析分析法的凡納濱對蝦品質評價因素分析

裴麗娜等

摘要：在構建凡納濱對蝦品質評價因素指標體系的基礎上，借助層析分析法對凡納濱對蝦品質評價因素進行定量分析，通過綜合評價分析，得出評價凡納濱對蝦品質的重要因素是化學評價和微生物評價。其中，最重要的是蛋白質、脂肪含量以及菌類數量和菌類種類，由此提出了有針對性的建議。

關鍵詞：凡納濱對蝦；品質；評價；層次分析法；因素

凡納濱對蝦（Penaeus vannamei）是當今世界養殖產量最高的三大蝦類之一，也是我國養殖面積最廣、養殖產量最高的對蝦[1]。人們對凡納濱對蝦的消費需求由此也由數量型轉向質量型，消費者更關心的是能反映蝦肉風味、質地、營養、安全等指標的蝦肉品質。然而，凡納濱對蝦與其他水產品類似，都具有非常強的可替代性，一旦發生質量問題，消費者會立即選用其他水產品或者農產品代替，這樣凡納濱對蝦供應鏈上的各個企業，尤其是大面積養殖企業會遭遇慘重的損失。

凡納濱對蝦捕撈上岸后很快失活，蝦體細菌總數在數小時甚至數十分鐘內迅速升高，其體內發生一系列生理代謝變化，蝦體極易出現黑變，品質急劇下降；在貯藏保鮮、深度加工和運輸物流中也存在同樣的風險，這些風險都會影響凡納濱對蝦包括品相和商品價值在內的蝦肉品質。另外，近年來，發達國家對我國出口凡納濱對蝦的品質、衛生、安全等技術要求越來越嚴格，而我國檢驗技術和水產品綜合評價技術相對落后，標準體系尚未完全確立，使得品質評價成為限制我國出口的一大重要障礙。因此，針對凡納濱對蝦品質的研究顯得尤為重要。目前關于凡納濱對蝦品質研究中，熊青等利用保鮮劑等化學手段實現了品質保持[2]，陳杭君等從捕前禁食、超高壓、干燥等物理手段的角度研究了品質保持的方法[3-4]，李卉等運用冰溫、涂膜、氣調保鮮物理和化學相結合手段展開研究[5-6]，凌萍華等則采取外界手段、建模等方法進行了研究[7-8]。

但目前針對凡納濱對蝦的品質評價研究仍相對薄弱。在現有研究中，有從感官、理化指標范圍等單向角度進行評價的研究，有綜合評價研究。但綜合評價中涉及多角度的檢測數據和檢測技術[9-10]，實際操作中檢測技術復雜、檢測難度大、檢測所需時間長、檢測成本高，難以實施。本研究旨在探索一種簡單可行的綜合評價方法，既能綜合考慮影響對蝦品質的各方面因素，也能在檢測方法上方便、可行。

1凡納濱對蝦品質影響因素分類

通過調查了解消費者對凡納濱對蝦品質的認識、專家對品質的觀點以及國家食品藥品監督所的相關抽檢指標，結合專業文獻閱讀，本研究關于凡納濱對蝦品質的定義如下：凡納濱對蝦品質指的是蝦肉鮮度和所具有的外觀、風味、營養、衛生等各種與加工和食用有關的物理、化學性狀[11]，其中包括活體蝦和蝦仁。在此認識基礎上，本研究將影響凡納濱對蝦品質的相關因素進行分類。

1.1感官因素

感官因素通常是指通過嗅覺、味覺、觸覺和視覺來辨別的食品性質或特征。感官鑒別凡納濱對蝦及其制品的品質優劣時，主要是對凡納濱對蝦的體表形態即鮮活程度、色澤、氣味、肉質的彈性等感官因素進行綜合評價。目前水產品感官評價通用的方法通常包括歐盟方法（EU scheme）和質量指數方法（quality index method，QIM）。通常情況下，品質較好的凡納濱對蝦具有典型的特征氣味（海草味）、外觀頭尾結合緊密完整、軀干和尾部具有特征色澤、組織殼與軀體堅硬。當凡納濱對蝦有強烈的硫化氫味、尿素味、類似排泄物臭味、氨味，外觀頭部從軀干脫落，軀干與尾部嚴重變紅或變黑甚至完全變黑或變紅，組織上肌肉糊狀，殼柔軟似紙時，表明蝦體已經變質不能食用。

1.2物理因素

物理因素指根據蛋白質分解、低分子物質增多的原理，采用色差、質構特征、保水量等因素變化來衡量凡納濱對蝦品質的因素。

1.2.1質構特性包括硬度、彈性、內聚性（對一個模塊內部各個組成元素之間相互結合的緊密程度的度量指標）、黏附性（指不同分子間產生的引力）等，其中硬度和彈性是凡納濱對蝦貯藏過程中最易發生變化的2個值[12]。質構特性的測定主要采用物性分析儀（別稱質構儀）。通常意義上，品質優秀的凡納濱對蝦指標為：硬度（8.92±0.08） N，彈性（7.51±004） mm，內聚性（0.57±0.04）Ratio，黏附性（0.39±004） mJ。

1.2.2色差色差簡單來說就是顏色的差別，分別從亮度、明度、純度等角度進行描述。新鮮對蝦體表色澤呈半透明，有光澤，軀干和尾部具有特征性青灰色。隨著蛋白質分解，蝦青素性質不穩定被逐步分解出來并被氧化，從而導致蝦肉褪色，色澤發暗、無光澤，顏色變紅變褐色甚至變黑被判定為色差大，品質差。

1.2.3水分含量凡納濱對蝦蝦體水分含量（73.34±105）%均被認為健康。

1.3化學因素

化學因素主要利用化學物質和試驗進行評定和測量，通常包括pH值、蛋白質含量、脂肪含量、ATP降解物等。

1.3.1pH值pH值是溶液中氫離子活度的一種標度，即溶液酸堿程度的衡量標準。通常情況下，pH值<5為很新鮮，5≤pH值<55為較新鮮，pH值>6為腐敗。pH值可以作為蝦新鮮度變化的一項重要參考指標，但是pH值不能準確反映蝦體的新鮮度等級。

1.3.2蛋白質含量蛋白質含量為（21.75±1.05）%時，蝦體正常。

1.3.3新鮮度指標K值（ATP降解物）K值是以分析肌肉中ATP及其降解產物的含量為基礎，通過進一步計算得到的一個指標，它能夠反映水產品在低溫貯藏前期的新鮮度變化。K值<20%，一級新鮮度；20%～40%，二級新鮮度；60%～80%，初級腐敗；K值>80%，已腐敗。

1.3.4脂肪含量脂肪含量在（1.21±0.03）%范圍內時，說明蝦體品質良好。需要說明的是，脂肪含量越高，脂肪的氧化程度越高，酸敗就越嚴重，產生的小分子物質（醛、酮、酸等）越多。

1.4微生物因素

微生物因素主要由影響凡納濱對蝦品質的細菌菌落總數與種類等因素組成，是引起多數水產品腐敗的主要因素。其中，細菌菌落總數（TVC）的測記按照GB 4789.2—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》采用9板計數培養基（PCA）傾注法記數測定。TVC<10萬個/g，一級新鮮度；TVC<50萬個/g時，二級新鮮度；TVC>100萬個/g，已腐敗。韓麗等采用PCR-DGGE對不同保藏方法的凡納濱對蝦樣品蝦殼和蝦肉中腐敗微生物進行分子動態監測，其中希瓦氏菌、不動桿菌、噬冷桿菌一直為優勢腐敗菌，而假單胞菌在保藏后期成為優勢腐敗菌[13]。

2用層析分析法分析凡納濱對蝦品質要素

層析分析法（analytic hierarchy process，AHP）是對定性問題進行定量分析的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法，它的特點是把復雜問題中的各種因素通過劃分為相互聯系的有序層次，使之條理化，根據對一定客觀現實的主觀判斷結構把專家意見和分析者的客觀判斷結果直接而有效地結合起來，將一層次元素兩兩比較的重要性進行定量描述。而后，利用數學方法計算反映每一層次元素的相對重要性次序的權重值，通過所有層次之間的總排序計算所有元素的相對權重并進行排序。

2.1AHP評價建模

根據品質因素分類，建立指標層次遞階模型，見圖1。

然后，進行專家問卷調查，并進行數據匯總分析，可以得到各層次的相對關聯矩陣，見表1至表6。

2.2程序實現

本程序以凡納濱對蝦品質要素評價為范本，利用 ASP.NET 平臺搭建，C# 語言編寫出了層次分析評價模型系統（圖2）。

2.3運算結果分析

輸入專家給出的比較數據，借助以上應用程序的自動計算，得到各指標權重（表7）。

2.3.1化學評價和微生物評價在評價體系中占主導地位化學評價與微生物評價的權重和超過了整體權重的80%（82.1%）。根據專家意見反饋可知，凡納濱對蝦品質的變化過程實質上是蝦中蛋白質、碳水化合物、脂肪的分解變化過

目標層A一級指標B權重二級指標C權重三級指標D權重排序凡納濱對蝦品質要素感官評價B10.057氣味C10.0059外觀C20.0265組織C30.026 5物理評價B20.122質構特性C40.079硬度D10.029 64彈性D20.029 64內聚性D30.009 98粘附性D40.009 98色差C50.023 6水分含量C60.0207化學評價B30.558pH值C70.0703蛋白質含量C80.2091K值C90.0703脂肪含量C100.2091微生物評價B40.263菌類總數C110.132 2菌類種類C120.1322

程[14]。蝦品質的變化主要以其富含的蛋白質的分解為特征，蛋白質的變化導致結構、持水性等發生變化，致使質構改變，從而導致色澤、氣味和外觀等感官指標發生變化。蝦的水分狀態是其品質變化的主要原因之一，貯藏后期汁液流失率達到了9.38%，直接影響蝦的質構特征[15]，即化學評價和微生物評價也蘊含了凡納濱對蝦的感官評價和物理評價。

2.3.2蛋白質含量和脂肪含量在化學評價中十分重要在化學指標中，蛋白質含量和脂肪含量的權重和達到74.9%，所以它們的含量直接影響化學評價結果。主要是因為蝦類含有大量的蛋白質及少量的脂肪，這些大分子物質的聚合、其聚合物和顆粒以及相互聯接形成的膠體結構是影響品質和質構的重要因素[15]。

2.3.3化學評價中的pH值與菌類之間的關系在微生物評價中一些氣單胞菌、腸桿菌、希瓦氏菌和弧菌能產生三甲胺，并利用氨基酸通過脫羧作用產生生物胺等含氮揮發性物質，影響蛋白質的質量和含量，造成蝦品質的惡化[2]，從而使蝦體的pH值升高。

3結論

綜上所述，評價凡納濱對蝦可以重點關注化學評價與微生物評價。特別是需要在快速、低成本且高效評價的情況下，僅考慮化學評價和微生物評價的“粗評價”方式是可行的。在化學和微生物評價中，重點的評價要素是蛋白質含量、脂肪含量、菌落總數和菌落種類4類要素，且由以上數據分析還可知，微生物評價中的菌落總數和種類可以涵蓋到化學評價中的其他兩方面。因此，在財力有限的前提下，政府應該首先扶持企業的化學、微生物檢測技術研究，企業也應將有限的資金首先投入到化學和微生物快速、高效、無損檢測手段上；而作為消費者，應當重點關注水產品檢驗的蛋白質含量、脂肪含量以及微生物菌落數量和種類，用這些數據來鑒別蝦的品質。

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