水產(chǎn)品鮮活品質(zhì)評價體系研究進展

趙前，周進，劉俊榮，徐曇燁，田元勇

(大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116023)

水產(chǎn)品是重要優(yōu)質(zhì)膳食蛋白質(zhì)來源[1]，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，2018年全球水產(chǎn)品生產(chǎn)總量為1.79億t[2]；根據(jù)2019年中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒，2018年中國水產(chǎn)品生產(chǎn)總量為6 457.66萬t[3]。漁業(yè)生產(chǎn)過程中，基于各種腐敗機制，魚貝類等活體離水后極易腐爛變質(zhì)[4]，加之傳統(tǒng)漁業(yè)技術(shù)條件的局限，人們往往憑經(jīng)驗對水產(chǎn)原料進行感官判定?？茖W(xué)系統(tǒng)評價的嘗試則始于一個世紀之前，在20世紀之前，水產(chǎn)品原料以天然捕撈為主,經(jīng)濟發(fā)展水平不高且物質(zhì)匱乏，保鮮意識不強，加之設(shè)備及檢測水平落后，漁獲物鮮度品質(zhì)整體較差。進入20世紀，有學(xué)者開始對水產(chǎn)品鮮度評價進行報道，鮮度評價指標(biāo)逐漸進入人們的視野。1908年，研究者開始系統(tǒng)地描述水產(chǎn)品感官特性的變化。隨后人們逐漸使用微生物、化學(xué)、物理方法檢測水產(chǎn)品腐敗程度[1]。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，不斷增長的高品質(zhì)需求推動了越來越多的先進分析技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)品鮮度檢測。目前，水產(chǎn)品品質(zhì)的內(nèi)涵不斷拓寬，除了傳統(tǒng)指標(biāo)外，原料的可追溯性、食品安全性、可持續(xù)性及動物倫理等不斷納入品質(zhì)范疇，消費者不僅要求鮮活品質(zhì)，而且對真實性及動物福利均有了新要求，同時，科學(xué)有效的跟蹤評價技術(shù)方法或體系也在不斷發(fā)展建立。

1 水產(chǎn)品感官科學(xué)評價體系研究歷程

1.1 漁獲物鮮度評價體系的發(fā)展

科學(xué)系統(tǒng)的感官評價起源于工業(yè)捕撈的天然漁獲物，結(jié)合捕后處置對鮮度進行評價。自20世紀50年代開始，漁業(yè)發(fā)達國家陸續(xù)開展了漁獲物的感官評價研究。作為世界上最早的漁業(yè)研究機構(gòu)，英國Torry研究站(Torry Research Station)首先開展了水產(chǎn)品感官研究，對魚的皮膚、黏液、眼睛、鰓、腹膜進行視覺、嗅覺、味覺、觸覺的詳盡感官屬性解讀，并對不同鮮度對應(yīng)的感官特性描述詞進行了術(shù)語規(guī)范。同時，針對大西洋白肉魚魚類原料的鮮度，構(gòu)建了科學(xué)的感官評價方案。評價方法是由感官人員對烹煮樣品的氣味、風(fēng)味、質(zhì)地進行評估并打分。在鮮度等級定義中，10分為非常新鮮，隨鮮度下降評分逐漸下降，當(dāng)評分降至5.5分時，漁獲物開始出現(xiàn)明顯降解特征，此時被判定為可食用的下限；評分為3分時，漁獲物開始嚴重腐敗變質(zhì)，不再適合食用[5-6]。

歐盟是首個系統(tǒng)規(guī)范感官評價方案的組織。根據(jù)Nollet等[7]的回顧，歐盟EC Scheme評價方案是在1976年歐盟理事會(第103/76號決定(魚)和第104/76號決定(甲殼類))首次引入，并在1996年修訂(第2406/96號決定)。該評價方案從魚的皮膚、眼睛、腮、表面黏液、腹腔、氣味和質(zhì)地等方面對整個魚進行評估，分為E、A、B、C 4個質(zhì)量等級，E表示最高質(zhì)量等級，C表示不可食用等級。

歐盟EC Scheme評價方案用于鮮度質(zhì)量評定具有比較廣泛的適應(yīng)性，但Olafsdóttir等[8]提出該方法不具有品種針對性，因此，業(yè)界迫切需要一種精確、客觀的鮮度評價方法。1985年，Tasmanian食品研究所(Tasmanian Food Research Unit)的Bremner等提出了質(zhì)量指數(shù)(quality index method，QIM)概念。質(zhì)量指數(shù)法是對魚的皮膚、眼睛、腮等按照標(biāo)準進行客觀評分(從0到3分)，再將所有分數(shù)相加[7]。QIM為養(yǎng)殖者、銷售商、消費者提供了更快速、更具有針對性的新鮮度評價方法。該系統(tǒng)雖然起源于Tasmania，但大多數(shù)QIM項目已在歐洲開發(fā)和應(yīng)用。目前，QIM已經(jīng)開發(fā)了26套水產(chǎn)品鮮度評價方案，發(fā)布的方案中含有21種魚類產(chǎn)品，即大西洋鱈Gadusmorhua、大西洋鯖Scomberscombrus、鲹Trachurustrachurus、歐洲沙丁魚Sardinapilchardus、紅鲉Sebastesmentella、鰈Pleuronectesplatessa、黃蓋鰈Limandalimanda、黑線鱈Melanogrammusaeglefinus、狹鱈Theragrachalcogramma、鰨Soleidae、大菱鲆Scophthalmusmaximus、金頭鯛Sparusaurata、養(yǎng)殖大西洋鮭Salmosalar L.、冷凍無須鱈Merlucciusmerluccius、地中海無須鱈Merlucciusmerluccius、扁舵鰹Auxisthazard、褐牙鲆Paralichthysolivaceus、大西洋鯡Clupeaharengus、地中海鳀Engraulisencrasicholus、大西洋庸鰈HippoglossushippoglossusL.、魴鮄ChelidonichthyslucernaL.；有2種甲殼類產(chǎn)品，即北極蝦Pandalusborealis、蝦仁；有3種頭足類產(chǎn)品，即章魚Octopusvulgaris、虎斑烏賊Sepiapharaonis和短鰭魷魚Illexillecebrosus[9]。然而，由于漁業(yè)部門的執(zhí)行情況較差，這種方法并未取代歐盟EC Scheme評價方案[4]。

1.2 活品品質(zhì)評價指標(biāo)及方法的探索

中國素有水產(chǎn)活品消費傳統(tǒng)習(xí)俗，魚蝦貝類等優(yōu)勢養(yǎng)殖品種的生產(chǎn)與消費不斷增長，行業(yè)面臨的突出問題是，基礎(chǔ)理論研究不足導(dǎo)致活品品質(zhì)評價理論與實踐指導(dǎo)雙缺失。2014年本研究團隊通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國優(yōu)勢養(yǎng)殖品種產(chǎn)業(yè)的投入與產(chǎn)出嚴重不符，以蝦夷扇貝為例，其活品供應(yīng)鏈存在的突出問題是隨著流通時間的延長品質(zhì)不斷下降，特別是風(fēng)味品質(zhì)也不斷下降，而實踐中活品品質(zhì)指標(biāo)僅僅是縮邊率和死亡率，國內(nèi)外尚無判定活品蝦夷扇貝等級方面的標(biāo)準和報道[10]。

鑒于縮邊率和死亡率完全不足以判定活品品質(zhì)，2014年本研究團隊對活品蝦夷扇貝Patinopectenyessoensis感官評價方案研究進行了首次報道[10]，研究團隊建立了活品蝦夷扇貝感官評價小組，從視覺、嗅覺、觸覺、味覺等方面，征集得到的101個感官描述詞，通過統(tǒng)計分析確定了32個活品蝦夷扇貝感官描述詞用以評價活品風(fēng)味品質(zhì)；之后該團隊將該套感官評價方案用于探討現(xiàn)有流通過程中的活品蝦夷扇貝的風(fēng)味品質(zhì)變化，建立了濕運和干運兩條模擬流通鏈進行為期7 d的跟蹤研究[11]；最新報道進一步探究了感官評價用于無水貯運及束縛調(diào)控對活品蝦夷扇貝風(fēng)味品質(zhì)的影響。該團隊還報道了菲律賓蛤仔Ruditapesphilippinarum活品感官評價方案，建立了菲律賓蛤仔感官評價小組，從視覺、嗅覺、觸覺、味覺等方面征集到139個感官描述詞，從中篩選出34個，建立了活品菲律賓蛤仔的感官評價方案，并將該套方案用于探討干露前后及凈化時間對活品菲律賓蛤仔風(fēng)味的影響[12]。

實時快速的活品活力感官評價無論是對基礎(chǔ)研究還是實踐生產(chǎn)均具有必要性。針對活品蝦夷扇貝在流通過程中出現(xiàn)活力下降的情況，該團隊最新研究出測量其縮邊率并使用針灸針刺激閉殼肌，檢測閉合速率，初步探索了一套科學(xué)的活力評價方案[13]。

綜上所述，國內(nèi)外進行感官評價指標(biāo)及方法的探索如表1所示。

表1 感官評價指標(biāo)及方法的探索

2 水產(chǎn)品非感官評價指標(biāo)與方法的演變歷程

2.1 化學(xué)評價指標(biāo)與方法

鮮度下降產(chǎn)生的腐敗產(chǎn)物是最早引起重視的化學(xué)指標(biāo)?；瘜W(xué)法評價鮮度至今已有100年的歷史。Rehbein等[1]于2003對水產(chǎn)品化學(xué)評價歷程進行了系統(tǒng)回顧。根據(jù)該研究者的回顧，1917年Clark等探討了基于魚類腐敗產(chǎn)物模擬溶液體系開展的化學(xué)評價嘗試；1919年出現(xiàn)首篇針對水產(chǎn)品鮮度化學(xué)評價的研究報道；Weber和Wilson開展了基于胺類腐敗產(chǎn)物的化學(xué)評價方法，并提出總揮發(fā)性鹽基氮(total volatile bases，TVB)指標(biāo)。至今，TVB仍是最常用的一種化學(xué)鮮度指標(biāo)，并廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)原料及各種貯藏加工品。此外，化學(xué)評價方法中還逐漸發(fā)展出TMA及DMA等指標(biāo)[1]。TVB-N值通常僅反映腐敗后期的品質(zhì)[7]。鑒于傳統(tǒng)TVB-N法分析繁瑣，20世紀80年代，郭大鈞等[18]應(yīng)用改制的氣敏氨電極建立了一種簡便快速且具有一定精度的TVB-N測定法，并對帶魚Trichiurushaumela、綠鰭馬面鲀Navodonseptentrionalis、鷹爪糙對蝦Trachypenaeuscurvirostris進行了檢測，該方法可作為一種水產(chǎn)品質(zhì)量控制的理化檢驗方法。

此外，生物胺和吲哚也在Clark等評價魚品質(zhì)的指標(biāo)清單中。生物胺是由微生物降解產(chǎn)生的，且其濃度隨著儲存時間的延長而增加。根據(jù)Rehbein等[1]的回顧，1925年，Clough等首次在漁業(yè)產(chǎn)品中測量了吲哚指標(biāo)含量。由于生物胺和吲哚是在魚的貨架期快結(jié)束時由腐敗菌產(chǎn)生的，因此,它們的含量被認為是腐敗的指標(biāo)，而不是新鮮度[7]。

由于受到漁業(yè)發(fā)展水平的制約，漁獲物鮮度往往與腐敗產(chǎn)物相關(guān)聯(lián)。隨著社會進步，行業(yè)對魚品鮮度品質(zhì)的要求越來越高，自20世紀50年代開始，鮮度指標(biāo)升級到與能量代謝有關(guān)的早期鮮度品質(zhì)指標(biāo)，并借助科學(xué)技術(shù)進步使得分析得以實現(xiàn)。Saito等[19]最先提出用K值評價水產(chǎn)品新鮮度，被定義為HxR與Hx含量之和與ARC(ADP、AMP、IMP、HxR、Hx)總含量的比值。K值可以有效反映不同儲存條件下不同水產(chǎn)品品質(zhì)的變化情況。Saito等[19]建議K值低于20%的魚類產(chǎn)品為非常新鮮等級，K值低于50%的魚類產(chǎn)品適度新鮮等級，K值高于70%的魚類產(chǎn)品為不新鮮等級。但是，K值作為新鮮度指數(shù)的缺點是其依賴于物種、季節(jié)、處理條件和處死方式等。研究發(fā)現(xiàn)，在4 ℃ 下貯藏的大西洋鮭魚樣品在7 d時，K值超過80%，在0 ℃下貯藏7 d時，K值為69%，在貯藏10 d時達到83%，不同貯藏溫度對K值變化有較大影響[20]?？梢钥闯?，隨著分析指標(biāo)的更新及對鮮度機制科學(xué)研究的深入，品質(zhì)調(diào)控正在不斷升級。

2.2 物理評價指標(biāo)與方法

2.2.1 pH 隨著對原料物理性質(zhì)的深入了解，加之分析儀器的不斷創(chuàng)新發(fā)明，已有越來越多的方法應(yīng)用于水產(chǎn)品鮮度測量。根據(jù)豐達明[21]的回顧，1909年Soslashren等首先提出了pH的概念?；铘~的天然pH略高于7.0，通常為7.3，但在魚死后，隨著尸體僵直，糖原轉(zhuǎn)化為乳酸，pH值下降，大多數(shù)水產(chǎn)品死后的pH為6.0～6.8。隨著死后貯藏時間的延長，在微生物和酶的作用下，產(chǎn)生了一些胺類物質(zhì)，促使pH值升高[1]。水產(chǎn)品在死后pH變化太大，無法從單個值計算出相關(guān)性，因此，不能僅使用pH評價新鮮度。

2.2.2 眼液折射率 眼液折射率原理是通過測量魚眼睛內(nèi)部的玻璃體液的折射率(RI)，研究其與魚貯藏時間的關(guān)系，1959年P(guān)roctor等首次將該方法用于測量魚的新鮮度[1]，他們發(fā)現(xiàn)，在冷藏過程中，RI近似線性增加。陸續(xù)有研究表明，眼液RI可以作為魚新鮮度的評價指標(biāo)[22]。測定眼液的RI值是一種操作簡單、價格低廉的方法，在魚死后不久RI值開始增加，晶狀體的透明度隨貯藏時間變化，可在魚開始變質(zhì)之前判斷其品質(zhì)[1]。

2.2.3 電阻 Torry Research Station根據(jù)魚的介電性能開發(fā)了“Torry 鮮度儀”，新鮮魚的電阻約為2 000 Ω，隨著魚的細胞膜被自溶酶和微生物逐漸破壞，細胞液滲入到細胞間，導(dǎo)致電阻和容量降低，變質(zhì)魚的電阻僅為50 Ω左右。在進行適當(dāng)?shù)男屎?，Torry儀是評價新鮮度的理想工具。但Torry儀的測量是基于存在完整細胞膜，當(dāng)魚細胞破裂(損壞，冷凍/融化)時，便無法測量新鮮度的變化[4]。

2.2.4 質(zhì)地 質(zhì)地是魚肉重要的特性。魚肉可能由于冷凍儲存而變得僵硬，或者由于自溶降解而變得柔軟。人們通常通過感官來監(jiān)測質(zhì)地，因此，需要開發(fā)一個客觀可靠的指標(biāo)來評價質(zhì)地。Gill等[23]開發(fā)了一種方法來評估冷凍的魚肉，該方法與受過系統(tǒng)訓(xùn)練的感官小組獲得的數(shù)據(jù)有較好的相關(guān)性。Johnson等[24]報道了一種測量魚肉硬度/柔軟度的方法，稱為壓縮變形性，之后Botta[25]開發(fā)了一種快速的方法用于測量鱈魚片的質(zhì)地。近年來，研究者已應(yīng)用質(zhì)地測量評價鱖Sinipercachuatsi、養(yǎng)殖大西洋鮭等的鮮度變化[26-27]。

2.2.5 僵直指數(shù) 依據(jù)魚死后的僵直狀態(tài)，Bito等[28]提出以僵直指數(shù)作為新鮮度評價指標(biāo)。當(dāng)魚死后，肌肉中的酶還在發(fā)揮作用，使肌肉在死后一段時間內(nèi)保持柔韌性。一旦能量儲備用完，蛋白質(zhì)成分相互作用，肌肉試圖收縮，最終變得僵硬。蛋白質(zhì)成分的相互作用也受到乳酸積累的影響，乳酸是在肌肉能量儲備分解時產(chǎn)生的。這兩種因素中包含一種物質(zhì)的消耗和另一種物質(zhì)的積累，其相對重要性目前尚不完全清楚，但已知這兩種因素與魚的種類及死亡時狀態(tài)有關(guān)，該狀態(tài)分為僵直前、僵直和解僵3個階段。僵直和解僵的時間與種類、大小、生理狀況、死前應(yīng)激、溫度等因素有關(guān)[29]。

2.3 微生物學(xué)評價指標(biāo)與方法

微生物是造成鮮度下降的主要原因。根據(jù)Rehbein等[1]的回顧，1908年Anderson首次從微生物的角度評價魚的新鮮度。水產(chǎn)品的微生物種群中只有一部分菌群生長速度快于其他菌群，并能產(chǎn)生足夠數(shù)量的代謝物，以引起感官排斥，稱為特定腐敗菌(specific spoilage organisms，SSO)[30]。SSOs取決于水產(chǎn)品的品種、生活環(huán)境、加工方式、加工環(huán)境、儲存條件及儲存時間。寒冷或溫帶水域的魚中，革蘭氏陰性菌(通常是嗜冷細菌)占主導(dǎo)地位，而熱帶水域的魚中發(fā)現(xiàn)更多的革蘭氏陽性細菌[31]。在低溫下貯藏的海水魚類和甲殼類中，假單胞菌屬和希瓦氏菌是主要的腐敗細菌[32-33]，冷凍淡水魚中假單胞菌起主要作用[31]。

3 水產(chǎn)品品質(zhì)內(nèi)涵與評價的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著天然資源不斷衰竭，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到快速發(fā)展，人們對鮮活水產(chǎn)品的需求越來越旺盛，對食品供應(yīng)鏈的要求越來越廣泛，水產(chǎn)品的質(zhì)量內(nèi)涵也不斷拓展，特別是原料產(chǎn)地、品種真實性及動物福利等。另一方面，分析科學(xué)與檢測技術(shù)手段的不斷更新，可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)指標(biāo)更快速準確地分析。同時，不斷出現(xiàn)新的生命科學(xué)指標(biāo)用于不同角度的鮮活評價，如組學(xué)方法、線粒體活性等。

3.1 新興評價技術(shù)

氣相色譜(GC)是以氣體為流動相的色譜分析法。質(zhì)譜(MS)是利用電磁學(xué)原理，將化合物電離成具有不同質(zhì)量的離子。氣相色譜-質(zhì)譜連用技術(shù)可對揮發(fā)性物質(zhì)進行定量和定性分析，與電子鼻技術(shù)結(jié)合后對揮發(fā)性物質(zhì)的研究更具體化。電子鼻的概念最早于1982年由Persaud等[34]利用智能化學(xué)傳感器模仿哺乳動物嗅覺系統(tǒng)，對幾種氣體進行分析時提出。Gardner等[35]于1994年正式提出了電子鼻的概念，標(biāo)志著電子鼻技術(shù)進入到成熟發(fā)展階段。電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預(yù)處理和模式識別3部分組成。當(dāng)某種氣味呈現(xiàn)在一種活性材料的傳感器面前，傳感器將化學(xué)成分輸入并轉(zhuǎn)換成電信號，由多個傳感器對一種氣味的響應(yīng)便構(gòu)成了傳感器陣列對該氣味的響應(yīng)譜。氣味中的各種化學(xué)成分均會與敏感材料發(fā)生作用，這種響應(yīng)譜為該氣味的廣譜響應(yīng)譜。傳感器借助數(shù)據(jù)處理對多種氣味進行識別，從而對質(zhì)量進行分析與評定。近年來，電子鼻用于水產(chǎn)品鮮度分析的報道不斷出現(xiàn)，表2列出了2000—2020年應(yīng)用電子鼻檢測水產(chǎn)品新鮮度的部分研究。

高品質(zhì)需求驅(qū)使實時、無損、快速檢測技術(shù)的發(fā)展。研究領(lǐng)域涉及計算機視覺、熒光成像(FI)、可見光(VIS)和近紅外(NIR)光譜學(xué)等。但僅憑計算機視覺不能提供產(chǎn)品的化學(xué)成分信息，另一方面，只有光譜技術(shù)也不能直接提供空間分布和可視化信息[48]。為了克服這些困難，需要一種成像技術(shù)來映射空間每個分量的位置。近年來，隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的交叉和快速發(fā)展，研發(fā)出高光譜成像技術(shù)，即三維(3D)高光譜立方體(也稱為超立方體，光譜立方體)，由三維像素(也稱為矢量)組成，包含(λ波長)光譜信息及(x行和y列)二維空間信息[49]。高光譜成像技術(shù)起源于20世紀80年代[50]，可以獲得物體的空間和光譜信息。最早應(yīng)用于地質(zhì)礦物識別填圖研究，逐漸擴展為植被生態(tài)、海洋海岸水色、冰雪、土壤及大氣研究中，近幾年，高光譜成像技術(shù)的應(yīng)用已擴展到評估食品質(zhì)量和安全性領(lǐng)域[51]，因其快速無損的特點，現(xiàn)已應(yīng)用到水產(chǎn)品鮮度評價的各個方面(表3)。

3.2 新興評價指標(biāo)

目前，各種“組學(xué)”已經(jīng)應(yīng)用在水產(chǎn)品評價中，并在原料健康及種屬鑒別等研究領(lǐng)域有了長足發(fā)展?！敖M學(xué)”是一個術(shù)語，指的是用于探索生物體細胞內(nèi)各種生物分子的結(jié)構(gòu)、功能、關(guān)系和動力學(xué)的集體技術(shù)[62]。

3.2.1 基因組學(xué)(genomics) 根據(jù)李偉等[63]的回顧，基因組學(xué)是1986年由美國科學(xué)家Thomas提出，是指對所有基因進行基因組作圖(包括遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄本圖譜)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一門科學(xué)。DNA序列提供了信息，說明如果要表達特定的基因，有機體可能會發(fā)生什么[64]。隨著水產(chǎn)品貿(mào)易的不斷發(fā)展，有些商家用低值魚冒充高值魚進行銷售，侵害了消費者權(quán)益。世界海洋保護組織(Oceana)進行了海產(chǎn)品欺詐調(diào)查，發(fā)現(xiàn)三分之一的樣本貼錯標(biāo)簽[65]。水產(chǎn)品真?zhèn)舞b別的傳統(tǒng)方法是根據(jù)形態(tài)學(xué)進行分辨，但經(jīng)過一些加工(去頭、去皮)后使人無法準確分辨[66]。由美國食品和藥物管理局(US Food and Drug Administration)提出的DNA條形碼，是防止商業(yè)欺詐和魚類可追溯性的可靠工具[67]?；赑CR技術(shù)進行DNA測序，研究者已開發(fā)了一種比目魚物種遺傳鑒定的方法[68]，該方法適用于闡明與正確標(biāo)記商品、原材料的可追溯性，以及控制進口比目魚的質(zhì)量。隨著基因組學(xué)的不斷發(fā)展，近年來應(yīng)用基因組學(xué)檢測水產(chǎn)品新鮮度的報道不斷出現(xiàn)。有研究采用基因組學(xué)方法研究了生食章魚在不同溫度下菌群的變化情況[69]。

3.2.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)(transcriptomics) 該術(shù)語最早由Velculescu等[70]于1996年提出。轉(zhuǎn)錄組學(xué)是研究特定細胞、組織或器官在特定生長發(fā)育階段或某種生理狀況下所有轉(zhuǎn)錄本的科學(xué)[71]。在不同的生長階段、環(huán)境、生理狀態(tài)下，轉(zhuǎn)錄組也有所不同，因此，轉(zhuǎn)錄組學(xué)可以分析生物的生長發(fā)育、應(yīng)激、抗病免疫等情況。當(dāng)水產(chǎn)品生存環(huán)境(如溫度、鹽度、缺氧等)發(fā)生變化時，魚表現(xiàn)出多種基因組和生理學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)錄組學(xué)可以作為一種可靠的工具探索水產(chǎn)品的應(yīng)激機制，有研究發(fā)現(xiàn)，長時間暴露于低氧和高氧環(huán)境下，鱈魚肝臟部分基因的轉(zhuǎn)錄水平具有顯著差異[72]。對大黃魚Larimichthyscrocea在高溫脅迫條件下進行轉(zhuǎn)錄組學(xué)的測序，為下一步深入研究提供了重要的參考材料[73]。

3.2.3 蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics) 根據(jù)Wilkins等[74]的回顧，蛋白質(zhì)組學(xué)的概念于1994年在一次會議上提出，它是由給定的細胞或生物在定義的一組條件下產(chǎn)生的完整蛋白質(zhì)組，是研究蛋白質(zhì)作為闡明生物系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控的一種方法，這包括由基因直接指令構(gòu)建的蛋白質(zhì)，也包括由于翻譯后蛋白質(zhì)修飾而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能[75]。由于酶參與了生物體內(nèi)每個代謝途徑的操作和調(diào)節(jié)，它們的表達體現(xiàn)了細胞對環(huán)境條件的準確反應(yīng)。蛋白質(zhì)組學(xué)從早期的二維電泳(2DE)發(fā)展到大規(guī)模、高通量的新技術(shù)。應(yīng)用2-E DIGE和質(zhì)譜方法對貯藏在不同溫度下的海鱸Dicentrarchuslabrax肌肉蛋白質(zhì)的降解水平進行檢測，進而評價其新鮮度[76]。羅非魚在貯藏過程中蛋白質(zhì)組發(fā)生變化，為進一步了解魚肉質(zhì)地和嫩度差異的分子機制提供了重要基礎(chǔ)[77]。

3.2.4 代謝組學(xué)(metabolomics) 20世紀90年代末，Oliver[78]率先提出了代謝組學(xué)的概念。目前，代謝組學(xué)至少有7個定義，但其本質(zhì)是，給定細胞在給定時間和條件下所有小分子(相對分子質(zhì)量小于1 000 000)代謝物的定量分析，包括小肽、寡核苷酸、糖、有機酸、酮、醛、氨基酸等[79]。由于代謝物參與滋味和風(fēng)味特征、營養(yǎng)物質(zhì)形成及降解過程，代謝組學(xué)可以為水產(chǎn)品品質(zhì)評價提供新技術(shù)。目前，代謝組學(xué)最常用的檢測技術(shù)有質(zhì)譜方法(MS)和核磁共振方法(NMR)。MS的優(yōu)勢包括高靈敏度、高準確率及樣品量小。但NMR以非破壞性和非選擇性的方式提供了大量代謝產(chǎn)物的信息，功能強大、可重復(fù)且制備樣品量較少[80]。近年來，應(yīng)用代謝組學(xué)檢測水產(chǎn)品鮮度變化的報道不斷增加，應(yīng)用核磁共振代謝組學(xué)方法快速檢測海鯛Sparusaurata、海鱸、紅鯔Mullusbarbatus的新鮮度，與使用傳統(tǒng)指標(biāo)TVB-N、K值的檢測結(jié)果一致[81]。應(yīng)用核磁共振代謝組學(xué)方法分析地中海貽貝Mytilusgalloprovincialis代謝譜的變化，結(jié)果表明，核磁共振謝組學(xué)是一種評價水產(chǎn)品新鮮度的有效工具[82]。

3.3 其他評價技術(shù)指標(biāo)與方法

3.3.1 線粒體 由于不同的鮮度檢驗方法均有不同的限制，因此，需要不斷開發(fā)新的檢測指標(biāo)。Cléach等[83]提出應(yīng)用線粒體活性作為一種水產(chǎn)品鮮度評價指標(biāo)。許多研究顯示了水產(chǎn)品死后肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這些變化通常與組織的質(zhì)地相關(guān)[84]。在其中一些研究中，肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)變化與死后線粒體的結(jié)構(gòu)變化相關(guān)[85]。因此,線粒體的變化可以作為水產(chǎn)品新鮮度評價的可靠指標(biāo)。此外，Cléach等[86]監(jiān)測了鱸魚分別在0 ℃和4 ℃下線粒體呼吸作用和膜電位的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，線粒體膜電位(ΔΨm)可以作為評價魚類死后早期品質(zhì)的可靠方法。姜明慧等[87]觀察了捕后蝦夷扇貝閉殼肌的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)貯藏5 d后線粒體明顯出現(xiàn)水腫。

3.3.2 分形維數(shù) 分形理論由Mandelbrot[88]于1975年率先提出。這是一個幾何參數(shù)，用于表征在特定空間中的空間填充能力，是一種用于描述一些不能用傳統(tǒng)集合描述的形狀極不規(guī)則、分布極不均勻幾何圖形的方法。近年來，應(yīng)用分形維數(shù)評估冷凍水產(chǎn)品質(zhì)量的報道明顯增加。有學(xué)者利用分形維數(shù)對冷凍黃鰭金槍魚Thunnusalbacares中的冰晶顆粒形狀進行分析，結(jié)果表明，分形維數(shù)可用作反映冰晶顆粒表面粗糙度的定量指標(biāo)[89]。另有學(xué)者將帶魚樣品貯藏在不同的溫度下，使用分形維數(shù)與傳統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)聯(lián)，建立了帶魚在冷凍貯藏過程中的有效質(zhì)量評估方法[90]。

3.3.3 新型概念 作者團隊十余年來一直致力于探索優(yōu)勢養(yǎng)殖水產(chǎn)品的“極限品質(zhì)”，即原料理論上應(yīng)具有的品質(zhì)上限(健康活體、最大限度降低死前應(yīng)激)，并從評價體系(針對鮮活品質(zhì))及調(diào)控機理兩個方面開展了系列研究，研究對象為優(yōu)勢海水養(yǎng)殖品種，包括海水養(yǎng)殖貝類(蝦夷扇貝、菲律賓蛤仔、太平洋牡蠣Crassostreagigas等)及海水養(yǎng)殖魚類(紅鰭東方鲀Takifugurubripes、大菱鲆)等，取得了許多有價值的發(fā)現(xiàn)。基于多年研究發(fā)現(xiàn)和積累，先后提出了“品質(zhì)易逝期”(離水初期是水產(chǎn)品品質(zhì)的搖籃亦即品質(zhì)易逝期)、“易逝期的延遲效應(yīng)”(流通銷售環(huán)節(jié)的品質(zhì)問題往往可追溯到易逝期的處置)、“極限品質(zhì)”(理論上限品質(zhì))及“鎖鮮”(通過調(diào)控方法延遲鮮度下降)等新型概念或理念。基于品質(zhì)解讀演變，從傳統(tǒng)所謂“新鮮fresh”到“鮮活sushi-grade”，無論是基礎(chǔ)研究還是終端產(chǎn)品都是一次質(zhì)的飛躍。

4 存在問題及展望

4.1 水產(chǎn)品鮮活品質(zhì)評價中存在的問題

作為最優(yōu)質(zhì)的膳食蛋白源，水產(chǎn)品同時兼具營養(yǎng)美味、選擇多樣性及可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ韧怀鎏攸c。近年來，全球漁業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃頻繁更迭，以及各方面投入的不斷加大，突顯了藍色糧倉是各國乃至人類糧食生產(chǎn)系統(tǒng)中最被寄予厚望的分支。中國在水產(chǎn)原料生產(chǎn)領(lǐng)域中，無論是生命科學(xué)基礎(chǔ)研究，還是養(yǎng)殖品種、產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)量等均居世界前列。問題在于，雖然中國被譽為世界水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，但整個產(chǎn)業(yè)模式是粗放型的，國內(nèi)長期重視并依賴數(shù)量規(guī)模型的發(fā)展模式，捕后環(huán)環(huán)相扣的品質(zhì)降解連鎖機制一直被忽視。與同類產(chǎn)品相比，進口海產(chǎn)品的市場價格卻占有絕對優(yōu)勢，與進口產(chǎn)品的精良品質(zhì)形象相比，中國自主生產(chǎn)水產(chǎn)品的產(chǎn)品形象差距較大。而產(chǎn)品品質(zhì)往往能真正反映出產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展水平，終端水產(chǎn)品的市場價值未能與前期投入相匹配，這是制約中國漁業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的根源所在。

4.2 未來重點研究方向

針對目前水產(chǎn)品鮮活品質(zhì)評價中存在的問題，今后應(yīng)在以下幾方面重點開展研究。

1)水產(chǎn)食品原料學(xué)基礎(chǔ)研究亟待完善。全方位解讀養(yǎng)殖活體原料的原生“極限品質(zhì)”，亦即商品規(guī)格的健康養(yǎng)殖成體應(yīng)呈現(xiàn)的天然美味屬性，探索極限品質(zhì)的特征性參數(shù)指標(biāo)，建立評價分析技術(shù)體系。特別需要指出的是，研究要基于品種的針對性。

2)傳統(tǒng)消費模式下的品質(zhì)評價缺陷亟待彌補。中國素有活魚消費習(xí)俗，目前狀況是，進入流通銷售中的活體魚蝦貝類從未有科學(xué)的活品品質(zhì)評價意識。在貿(mào)易流通及終端銷售等各個環(huán)節(jié)中，僅僅依賴死活狀態(tài)及規(guī)格大小對產(chǎn)品進行評價。事實上，“活而不鮮”是目前活體水產(chǎn)品普遍存在的問題，而且活品貨架期因缺乏基礎(chǔ)研究而無法給予指導(dǎo)性預(yù)測，這些因素給經(jīng)濟收益帶來的制約顯而易見?；谄贩N針對性的流通模式，相關(guān)研究中開展活體活力品質(zhì)和活品風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)聯(lián)，可有效地跟蹤檢測指標(biāo)及對應(yīng)的實時分析技術(shù)是亟待開展的研究重點。

3)快速升級的國內(nèi)消費需求亟待滿足。一方面是國內(nèi)高端消費群體不滿足國產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)的需求，對進口高端水產(chǎn)品高度關(guān)注；另一面是國產(chǎn)優(yōu)勢養(yǎng)殖品種具有天時地利的不可比擬優(yōu)勢，卻并未能利用這一優(yōu)勢提供更接近離水點的高端水產(chǎn)品。未來研究應(yīng)聚焦風(fēng)味品質(zhì)，以終端產(chǎn)品品質(zhì)無限接近極限品質(zhì)為宗旨，從始于離水的品質(zhì)易逝期出發(fā)，環(huán)環(huán)解讀后易逝期品質(zhì)劣變的連鎖機制，建立應(yīng)激代謝、肌肉細胞及風(fēng)味品質(zhì)等的關(guān)聯(lián)指標(biāo)，同時探索實時快速分析技術(shù)。

4)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)突破傳統(tǒng)鮮度(fresh)概念及所謂“標(biāo)準”對水產(chǎn)品鮮度的最低要求，以極限品質(zhì)(sushi-grade)為代表的鮮活品質(zhì)為突破點，這里的極限品質(zhì)可通俗理解為刺身級，方能從根本上解決現(xiàn)有國產(chǎn)優(yōu)勢養(yǎng)殖水產(chǎn)品的經(jīng)濟效益困局，同時通過消費終端品質(zhì)的躍遷，帶動漁業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)的升級。除此之外，相應(yīng)的評價指標(biāo)及分析技術(shù)也需要進行系統(tǒng)探索并加以更新。