南美白对虾鲜活度的近红外光谱研究

摘 要

本文主要的研究对象是南美白对虾，采用 DA7200 近红外光谱仪，针对0℃和4℃下的南美白对虾的15份样品进行光谱采集，分析近红外光谱曲线由于对虾的储存时间的不同而发生的变化规律，对具有特征峰以及对应的吸光度进行确定，与虾体内含有的TVB-N进行有效结合，对南美白对虾的新鲜度进行准确地判别，并且讨论采集对象分别为：完整虾、虾切片以及虾糜时，对近红外光谱曲线规律和判别结果的影响。实验结果表明: 伴随对虾的储存时间的增加，其近红外光谱曲线具有一定的规律性，吸光度有明显的下降趋势，此判别结果和TVB-N的判别保持一致结果。由此可以证明，在对样品进行采集的时候，虾糜优于完整虾。此外，影响对虾新鲜度的又一个关键因素就是温度，低温情况下，能够降低TVB-N值的增家，从而减少腐败速度。

关键词：南美白对虾，TVB-N，新鲜度，近红外光谱

ABSTRACT

In this paper, the main research object is the Penaeus vannamei, with DA7200 near infrared spectrometer, spectrum acquisition for 0 and 4 degrees Celsius of Penaeus vannamei fifteen samples, variation of near infrared spectral curves that occur due to different storage time of shrimp, with characteristic peaks and the corresponding absorbance was determined, and the shrimp body containing the TVB-N of effective combination, the correct judgment of P.vannamei freshness, and discuss a collection of objects are: shrimp, shrimp slices and minced shrimp, the near infrared spectral curve and the judgement of the effect. The experimental results show that the near infrared spectral curve has a certain regularity with the increase of storage time, and the absorbance has a clear downward trend, and the results of this method and the TVB-N discriminant maintain consistent results. It can be proved that, in the acquisition time of the samples, and minced shrimp in shrimp. In addition, another key factor affecting the freshness of the shrimp is temperature, low temperature, can reduce the TVB-N value of the home, thereby reducing the rate of corruption.

Key words: Southern white shrimp, TVB-N, freshness, near infrared spectroscopy

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

南美白对虾，简称对虾，节肢动物门，甲壳纲，十足目，对虾科，对虾属，在我国，每年产量最大，是重要的出口水产品和养殖水产品，具有较高的经济价值和营养价值。我国这几年水产总量一直都在四千五百万左右，属于渔业大国，伴随人们生活水平和生活质量的提高，我国每年对虾类产品的总需求量都在不断增加，导致我国在虾类养殖业的规模和养殖面积的不断扩大，每年的虾类产量不断增加，我国身为世界六大对虾生产国之一，每年都有大量的对虾进行还外出口，在2008年，我国一年的对虾产量为一百万吨，其中出口量就有二十万吨。

对虾具有非常丰富的营养价值，不仅具有丰富的不饱和酸、高蛋白、维生素、脂肪酸以及大量的微量元素，而且还有大量呈味物质，比如：游离氨基酸、甜菜碱、肌肤等等。由此促使水产品的独特风味，受到广大消费者的青睐。在虾中，肌肉组织含量有15%到20%，相对来说比较高，组织柔软细嫩，间质蛋白含量少，水分含量高，肌肉纤维细短，容易消化吸收；而且其中85%到95%的蛋白质都是可以被直接利用的，属于人们日常生活中的优质蛋白质；虾中的蛋白质含量较低，而且少量的蛋白质中基本都是由不饱和脂肪酸组成，是人们健康膳食中必不可少的健康食品；在虾中含有较高的氯、钾、镁、钙、钠等无机盐，同时也是维生素A、E以及尼克酸等重要的来源途径；在虾中含有较多的含氮浸出物，主要有雌黄嘌呤核苷酸、游离氨基酸、三甲胺和尿素等，其中氧化三甲胺是虾具有新鲜美味的重要组成物质，虾味中的腥味主要是由三甲胺物质存在造成，还有我们经常吃虾略带的苦味主要是磷酸何有机酸相结合成的磷酸肌酸造成。

对虾具有丰富的营养价值，而且含有较高的水分含量，从而导致微生物极容易繁殖，且在一定內源酶的作用下，让对虾腐败变质失去使用价值，在食用腐败变质后的对虾，会引起严重的食物中毒；所以，在对虾的加工、运送、储存方面需要出去一些措施，保持对虾的新鲜度。对虾在死后，其体内含有的蛋白质和氨基酸以及各种脂肪酸都会发展一系列的物理、化学变化，导致这些具有高营养价值的物质发生分解，新鲜度也会大大降低。与此同时，对虾死后会在多酚氧化酶的作用下变质变黑，对其观赏性和经济价值产生很大的影响。

对虾评价质量好坏的重要指标就是对虾的新鲜度，如果对虾具有较好的鲜度好，不仅具有较好的销量，而且价位也高，这样就能保证对虾的质量的同时增加了对虾的经济效益，所以，就需要增强对虾新鲜度的检测，这不仅可以提高对虾的产品价值，而且还能提高对虾在市场中的竞争力，促进我国的水产业的发展。但是按照传统的检测方法，不仅操作复杂，样品处理繁琐，检测时间跨度大而且对产品具有破坏性，检测精准度较低；但是现在的红外光谱技术检测手段具有样品前处理简单、分析速度快、适用范围广、稳定性好、样品非破坏性、没有化学污染还能实现在线快速分析等优点，对以往的检测技术的不足进行了全面的补充。本论文主要目的就是研究南美白对虾，采用先进的红外光谱技术进行新鲜度检测，这为水产品质量检测提供了可靠的依据，同时也为红外光谱技术检测在实际应用中提供了较好的理论基础。

1.2 虾贮藏过程中的变化

1.2.1物理变化

由于水产品自身本质特征，其在存储中会引起肌肉硬度上的变化，在速冻的过程中也会有结晶长大、热物理性质、干耗等现象的出现。腌制、加热、冷冻都会水产品的肌肉硬度都会发生一定的变化；干耗就是指，水产品速冻冷藏的过程中会导致水分的散发，从而减少其重量，这是导致水产品肉质产生硬化、品质恶劣的主要因素；冰晶的长大会直接导致水产品的汁液流失，这就会导致水产品在营养价值、食味、风味等方面发生很大变化，是导致水产品质量不佳的直接因素。在对水产品进行速冻的过程中会导致导温系数、导热系数、比热等参数值发生明显的变化。

1.2.2化学变化

蛋白质变性：由于水产品中含有较高的蛋白质，在对水产品进行腌制、速冻、加热以及物理处理的过程中都会导致蛋白质的结构发生一定的变化，从而丧失生理机能，降低水产品的风味和品质。

脂肪的水解及氧化：甘油和脂肪酸组成了脂肪，在脂肪酸中存在的双键很容易和空气中的氧结合而导致被氧化，油脂在和空气结合氧化的过程中产生低分子的醇、淡基化合物、脂肪酸等，而产生的这些物质带有异味，这样就会让被氧化的水产品致散发出带有刺激性的酸味、涩味和臭味等；在脂肪被水解后，就会产生大量的具有不稳定性的游离脂肪酸，导致蛋白质的变性加快，同时也是水产品质量下降的主要原因。

1.2.3色香味的变化

在对水产品进行储藏的过程中，经常会伴有颜色的变化，比如：对贝类、鱼虾进行速冻后，颜色就会发生明显的变化，其严重程度跟冷冻的时间呈正相关。产生这种现象的主要原因是，水产品中存在的表皮色素、血液色素以及肌肉色素等，在自然分解和新变色物质的产生，都会导致水产品在色泽上发生很大的变化。

气味是人通过嗅觉器官刺激感受到一种心理现象。在食品中，构成食品质量的主要因素有口感、口味、质构、色泽等。新鲜的、长期储存的和新鲜度下降的水产品之间水产品气味存在很大的差别。新鲜的水产品有浓烈的海腥味，但鲜度下降的或是长期储存的水产品，就会有很强的腐败氨臭味。水产品在长期的储存中，会产生大量含硫的淡基化合物、呈味化合物、低级脂肪酸等，从而使得水产品的气味发生明显的变化。

1.3 虾新鲜度的传统检测方法

水产品在加工、运输、储存的过场中，由于外界不稳定因素和自身内在因素，这就导致水产品机器容易腐败变质，从而产生严重的异味，影响水产品品质。水产品在腐败变质的过程中会伴随有白质的分解、色泽减退、脂肪的氧化、臭味等一系列的化学反应。在上述这些化学变化过程中，还会有新鲜水产品不含有的化学分解产物。在水产品新鲜度发生变化的过程中，伴随的化学反应生成的分界产物会稳步增长或是消失，因此，可以通过化学变化的方法对此进行定量分析，并作为水产品品质检测的只要指标。水产品蛋白质在部分酶的作用下，分解产生氨基酸、肤、膘陈等物质，然后在微生物的作用下，氨基酸会发生进一步的分解，从而失去营养利用价值，比如：水、二氧化碳、胺、硫化氢等。

所谓的新鲜度就是，水产食品具有的标准色泽、质地、风味、口感、滋味和微生物卫生合格的综合状况，具有较好新鲜度的虾有很高的营养价值。对新鲜度的评价指标主要有以下几个方面：挥发性物质、微生物、感官、ATP降解产物等，在以往的新鲜度检测方法中只有对理化检测、感官检测，物性检测以及微生物学检测。

1.3.1感官检验

感官检测是所有检测中最常用，也是最简单的检测方法。主要是通过人的视觉、触觉、嗅觉对水产品的肉质在色泽、粘度、气味等方面进行简单的鉴别，从而判断水产品的新鲜程度。这种方法不仅简单，而且容易实行，但是在检测结果的量化方面不易实现，而且检测结果主要是依据评判人员的判断得出，具有一定的片面性和主观性，因此，要结合理化检测才能得到具有权威性的客观评价。

1.3.2理化检验

理化检验主要是通过科学技术手段定量或定性检测蛋白质的分解产物，比如：吲哚、胺类、挥发性盐基氮、硫化氢含量、TBA值以及pH值等，从而对虾肉的变质过程进行衡量。国际标准的TVB-N值规定：海虾蕊30mg/100g；河虾<20mg/100g。TVB-N值可以通过规律化对水产品的新鲜度进行反应，水产品的新鲜度之间的差异较为明显，而且可以通过感官直接判断，比较客观的指标。

1.3.3微生物检验

微生物学检验主要是针对肉质中微生物数量进行检测，从而对肉质的污染程度和腐败变质程度进行说明，基本上都是用大肠杆菌群的数量和细菌数量方法进行检测。大部分都是结合GB4789.2《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》对肉中的细菌总数进行测定，虽然此方法比较简单，但是需要长时间的培养，所以不适合快速检测和大型市场的监督。

1.4 近红外光谱技术概述

1.4.1近红外光谱技术简介

近红外光谱技术主要是利用物理原理进行测定，主要特性是利用化学物质在近红外光谱区内发光，从而能够对样品中的化学成分和特性进行快速测定，是最近几年来快速发展和推广的无损检测技术。现在，工业领域的各项应用都普遍使用红外光谱进行检测，目前，文献中关于红外光谱的研究及应用方面也越来越多，成为了一项发展最快的分析技术。处于可见光和中红外光之间的光被称为近红外光，它的光波长范围是780-2500nm，波数范围是12820—4000cm^-1。谱峰的伸缩振动可以吸收振动的合频，包含有机物中氢基团的所有信息。有机物的氢氧基团全部信息都可以在近红外中找到信号，而且具有稳定特性，从而给NIRS定量分析有机物的化学成分和物理性质创造了可能性，对复杂天然产物的成分具有很强的适合性。

采用近红外光谱分析的主要好处是：样品前处理简单、分析速度快、适用范围广、稳定性好、样品非破坏性、没有化学污染还能实现在线快速分析等优点。采用近红外光谱分析的主要不足之处是：主要是根据经验进行定量的方法，对繁琐的化学计量学校准步骤有过高的依赖性；对微量成分分析不够灵敏，但是可以通过近红外仪器能够有效克服此障。

1.4.2近红外光谱分析仪器的技术原理

近红外光本身具有光的属性，是一种电磁波，也就是说同时具有波和粒的二重性，我们可以利用光子：E=bv对光的能量进行表示。

在上式中，v为光的频率，b为普兰克常数。

对于近红外的光子能量我们可以根据公式进行定量的描述。由光源发出的红光照射在物质的组成分子上，如果分子处于振动或转动状态，就相当于近红外光谱区域有光子的能量，然后就会产生近红外光谱吸收的现象。

分子的能量变化包括：基频跃迁、倍频跃迁以及合频跃迁三种情况。

近红外光谱所记录的是分子中某个化学键的合频信息及基频振动的倍频，它主要是由较轻结构的含氢基团的合频重叠和倍频主导，所以，在近红外光谱范围内，所测量的

主要就是合频吸收和含氢基团振动的倍频。

关于近红外光谱分析仪器的测试主要是根据：待测量的数据，比如：物化性质和物质组成，还有近红外光谱所测的数据主要取决于样品的物质的组成和结构。根据物质内在的组成和结构，就可以得出被测的样品数据与近红外光谱二者之间的函数关系和稳定联系。在我们得出这样的联系和函数关系后，因为近红外光谱分析本身就是多元信息和微弱信号之间的处理，对繁琐的化学计量学校准步骤有很强的依赖性。在最近的十年间，基于计算机软硬件技术、电子技术和光学技术的迅速发展，从而使得在对弱信号处理在理论和技术方面的分析日益成熟，这种技术可以解决NIR光谱吸收弱的困难的问题。现在对数学分析的应用中，计算机和化学计量学的发展被广泛应用，从而在理论和技术两个方面呢促进了多元信息处理的理论的发展，它们主要是用来处理NIR谱区重叠的难题。与此同时，由于近红外化学计量学在不断地发展，为近红外光谱技术提供了充足的应用依据，现如今，很多的研究和应用表明，采用化学计量学方法进行近红外光谱分析能够得到很好的效果。根据目前在仪器方面的研制水平来看，化学计量学理论在仪器的实现是决定近红外光谱分析是否具有有效性的评定关键。采用先进的化学计量学方法对所描述的这些重要函数关系进行确定，也就是校正的过程，再根据对样品所测的近红外光谱，对函数关系进行快速运算，从而得出样品中的各种性质的数据。在定性分析中，我们经常采用的方法有：模式识别方法、成分分析法(P CA)、SIMCA方法等，在定量分析中，人们经常采用的方法有：多元校正技术。例如：主成分回归(PCA)、偏最小二乘回归(PLS) 、逐步多元线性回归(SMLR)以及拓扑(TP)和人工神经网络(ANN)等方法。

1.4.3近红外光谱技术的应用

现在，近红外光谱技术被广泛应用在各个领域。比如：食品工业、纺织、化工、农业等。此项技术不仅是作为常规使用的方法对食品进行品质分析，而且还被广泛用于对食品加工处理的过程中各个组成成分的变化，从而进行监控和动力学行为的研究，比如：采用NIR对微型磨面机在磨面过程面粉中化学成分所产生的变化进行评价；优化对奶酪加工过程中的采样时间，对来源不同的奶酪的化学和物力动力学行为进行全面研究；在肉类检测方面，M.PREVOLN等人发布了针对不同肉类特性采用近红外光谱进行干预的研究。由于化学光度理论方法、计算机科学技术、光学等不同方面的科学技术的日益成熟，近红外光谱技术逐渐被应用到世界发展的各个领域中。

对于水产品检测来说，对近红外光谱技术的研究和应用比较少，基于对肉类产品的检测基础上，现在已经有很多人逐渐对近红外光谱技术检测延伸到水产品中的蛋白质、水分、脂肪等研究中。Khodabuxa K等人采用近红外光谱技术对金枪鱼片中的水分、脂肪和蛋白质含量进行检测；黄艳等人采用近红外光谱技术对鱼糜片中的水分含量进行检测，研究结果表明，鱼糜中水分含量可以通过利用近红外光谱技术进行快速测定；罗阳等人采用近红外光谱技术对草鱼鱼丸中的水分进行精准地测定，主要是采用偏最小二乘法从而建立了效果的数学模型，具有较低的误差和较高的相关关系，通过研究结果表明这项技术是具有一定的有效、可行性的；王丹红等人采用近红外漫反射光谱技术对鱼粉中的蛋白质、水分、脂肪进行了定量测定，并且获得了很好的效果。伴随科学技术的不断进步和日益更新，对近红外光谱技术在水产品检测中的研究和更多应用也在不断增加。比如：对水产品中所含有的矿物质含量测定以及氨基酸检测等方面的研究和应用的发展，其具有广阔的市场前景。

2 材料与方法

2.1 材料

南美白对虾：水产批发市场购买的鲜活虾。

2.2 试剂

高氯酸            分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

硼酸              分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

氢氧化钠          分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

甲基红            分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

次甲基蓝          分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

酚酞              分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

硅油消泡剂        分析纯            上海人泰玻璃仪器公司

平板计数琼脂（PCA）                上海善奇生物科技有限公司

氯化钠            分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

氧化镁混悬液         分析纯            中国医药集团上海化学试剂公司

2.3 设备

DA7200近红外光谱仪               瑞典波通仪器公司

Unscrambler10.3                     CAMO公司

半微量凯式定氮装置                 上海华连医疗器械有限公司

超净工作台                         苏州净化设备有限公司

高速组织捣碎机                     上海标本模型厂制造

三洋高压灭菌锅                     创博环球(北京)生物科技有限公司

CLIN生化培养箱                    天津市华北实验仪器有限公司

数显高速分散均质机                 上海标本模型厂制造

KQ-SOOB型超声波清洗仪            昆山市超声仪器有限公司。

BSA224S-CW电子分析天平           赛多利斯科学仪器有限公司

DK-S12电热恒温水浴锅              上海华连医疗器械有限公司

RE-85Z旋转蒸发器                  上海青浦沪西仪器厂

   DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱      上海慧泰仪器制造有限公司

   DZF-6050真空干燥箱                上海慧泰仪器制造有限公司

2.4 实验方案

2.4.1  样品的制备

将鲜活虾用碎冰块猝死，分装成15份，根据虾的大小每份12只， 留出 1 份作为新鲜样品， 其余14份分别置于4℃和0℃下保藏待用，其中4℃6份，共测6天，0℃8份，共测8天。并对样品进行编号，新鲜样为1号，4℃下的样品依次为A1-A6号，0℃下的样品依次为B1-B8号。每份样品分为 3 组，第一组保持完整虾， 第二组将虾去壳去头，制成切片，第三组用组织捣碎机制成虾糜，分别对完整虾、虾切片及虾糜样品进行分析。

每天用近红外光谱仪扫描不同温度下的虾，获得完整虾、虾糜以及虾切片的近红外光谱图，同步测量不同采集形态下虾的挥发性盐基氮含量。

2.4.2 挥发性盐基氮( TVB-N) 的测定

    半微量蒸馏定氮法 SC /T3032 － 2007。

蛋白质在酶和细菌的作用下分解后产生碱性含氮物质，有氨、伯胺、仲胺等，此类物质具有挥发性，可在碱性溶液中被蒸馏出来，用标准酸滴定，计算含量。

（2）试剂

①氧化镁混悬液②2%硼酸溶液（吸收液）③0.2%甲基红乙醇液④0.1%次甲蓝水溶液

临用时将③④等量混合为混合指示液⑤0.0100N盐酸标准溶液或0.0100N硫酸标准溶液

（3）仪器

①半微量定氮装置：Markhan氏式②微量滴定管：最小分度0.01ml

（4）操作步骤

①样液的制备：将样品除去脂肪、骨头及筋腱后，切碎搅匀，称取10g于锥形瓶中，加100ml水，不时振摇，浸渍30min后过滤，滤液置于冰箱中备用。

②测定：预先将盛有10ml吸收液并加有5-6滴混合指示液的锥形瓶置于冷凝管下端，并使其下端插入锥形瓶内吸收的液面下，精密吸取5ml上述样品滤液于蒸馏器反应室内，加5ml1%氧化镁混悬液，迅速盖塞，并加水以防漏气，通入蒸汽，待蒸汽充满蒸馏器内时即关闭蒸汽出口管，由冷并行管出现第一滴冷凝水开始计时，蒸馏5min即停止，吸收液用0.0100N盐酸标准溶液或0.0100N硫酸标准溶液滴定，终点呈蓝紫色。同时做试剂空白试验。

（5）计算

X1=【（V1-V2）×N1×14】/(m1×5/100)x100

式中：X1——样品中挥发性盐基氮的含量，mg/100g

V1——测定用样液消耗盐酸或硫酸标准溶液体积，ml

V2——试剂空白消耗盐酸或硫酸标准溶液体积，ml

N1——盐酸或硫酸标准溶液的摩尔浓度，mol/L

m1——样品质量，g

14——1N盐酸或硫酸标准溶液1ml相当氮的毫克数

2.4.2脂肪氧化程度测试

2.4.3近红外光谱的采集

(1)将DA7200近红外光谱仪连接电源并开启，预热1小时。

(2)取已采集的新鲜样品置于140mm样品杯中，尽可能使其表面平整。

(3)设置参数：DA7200近红外光谱仪扫描范围为950～1650nm，分辨率为3.125nm/二极管，设置装样次数为3，重复测量为3次。

(4)扫描光谱数据时需建立新项目，选择数据采集选项，并标识所需要的化学值，设置完后打开所建项目进行基线扫描，再将装好样的样品杯放入样品槽上开始扫描，保存图谱数据。

(5)根据设置的装样次数，对样品进行重新装样，采集光谱数据，得到相应样品的近红外光谱曲线。

(6)每隔24h采按上述步骤采集近红外光谱，得到南美白对虾从新鲜到腐败变质的近红外光谱曲线。

3结果与讨论

3.1挥发性盐基氮(TVB-N)的变化

TVB-N主要是指，具有动物性食品因在酶及细菌的作用下，发生腐败变质的过程里蛋白质发生分解而产生的氨类化合物。通常情况下TVB-N随着食品的鲜新鲜度下降而增加，所以，被广泛应用在检测鱼类和贝类的腐败变质程度的重要指标之一。通过实验测得0～8天的TVB-N变化如图1所示。

注：横坐标为贮藏天数/(d)，纵坐标为挥发性盐基氮TVB-N/(mg/100g)

图3-1两个贮藏温度下完整虾、虾切片及虾糜TVB-N值的变化

从图3-1可知，对图谱整体分析可得，在对虾的储存的过程中TVB-N随着食品的鲜新鲜度下降而增加。通过对不同温度下的TVB-N进行比较分析后得知，TVB-N值随温度的升高而增加。在前四天都呈现出缓慢的增加，但是在第五天后TVB-N值增加速度加快，很快就达到了南美白对虾的一级鲜度的上限值(GB2741－1994规定:TVB-N≤25mg/100g为一级鲜度)，在储存后的第六天以后，TVB-N数值出现了急剧增加，直接超出南美白对虾的二级鲜度的上限值(GB2741-1994规定:TVB-N≤30mg/100g为二级鲜度)，这个时候对虾散发出明显的臭味，已经丧失了食用价值。由于水产品中含有较高的蛋白质，在对水产品进行腌制、速冻、加热以及物理处理的过程中都会导致蛋白质的结构发生一定的变化，从而丧失生理机能，甘油和脂肪酸组成了脂肪，在脂肪酸中存在的双键很容易和空气中的氧结合而导致被氧化，油脂在和空气结合氧化的过程中产生低分子的醇、淡基化合物、脂肪酸等，而产生的这些物质带有异味，这样就会让被氧化的水产品致散发出带有刺激性的酸味、涩味和臭味等；在脂肪被水解后，就会产生大量的具有不稳定性的游离脂肪酸，导致蛋白质的变性加快。

3.2近红外光谱分析

将对南美白对虾分为完整虾、虾切片及虾糜分别进行近红外扫描，获得0-6天的三种虾的原始近红外光谱图，分别如图2、图3和图4所示。

注：横坐标为波长/nm，纵坐标为吸光度/AU

图3-2完整虾近红外光谱图

注：横坐标为波长/nm，纵坐标为吸光度/AU

图3-3虾切片近红外光谱图

注：横坐标为波长/nm，纵坐标为吸光度/AU

图3-4虾糜近红外光谱图

经过将图3-2、图3-3和图3-4进行对比可以得出，由于完整虾的近红外光谱图相对来说比较集中，因此不能对虾的新鲜变化程度进行明确的反映，但是虾糜和虾切片的近红外光谱图相对来说就比较分散，能够对虾的新鲜到腐败的过程进行准确地反应，而且还能看出腐败变质虾的吸光度低于新鲜虾，可以较好的反映出虾由新鲜到腐败的变化，并且可以看出，新鲜虾的吸光度高于腐败虾，对南美白对虾进行冷藏时，随着储存时间的增加虾糜的吸光度逐渐降低，由于采集光谱温度不同、虾糜颗粒大小不同、操作不当等实验误差的存在，导致对光谱分布的规律性不是很强，但是仍然能够明确反应出上述规律。此外，在图谱的980nm、1200nm和1480nm处有三个比较明显的吸收峰，主要是对虾体内含有的C、N、H等基团倍频及合频的吸收，含有大量的光谱信息。通过以上这些实验结果可以清楚看出，通过对近红外光谱图的应用和分析，可以较好地反应出对虾体内的物质组成和所含物质的变化情况。

3.3 虾新鲜度的判别

近红外光谱技术中对数据的分析方法有很多种选择，在定性分析中，我们经常采用的方法有：模式识别方法、成分分析法(P CA)、SIMCA方法等，在定量分析中，人们经常采用的方法有：多元校正技术。例如：主成分回归(PCA)、偏最小二乘回归(PLS) 、逐步多元线性回归(SMLR)以及拓扑(TP)和人工神经网络(ANN)等方法。因为在近红外光谱数据导出后数据会比较多，需要精确分析并得出结果比较困难，所以就利用现在先进的科学技术和计算机相结合对数据进行集中处理，并且采用赋值 的方式建立彼此间的函数关系，利用excel软件制作二维分析图，然后对复杂的数据转换成直观的分布图进行判别，结果如图3-5和图3-7所示。

图 3-5  完整虾直观分布判别图

图 3-6虾糜直观分布判别图

根据以上完整虾的数据分析图可以得到，通过将挥发性盐基氮含量的测量结果和以上方法相结合，能够判断出0-6天的虾区分开来，能完全分辨出腐败变质虾和新鲜虾。虾糜判别图不仅具有上述的判别功能，还可以分析出虾的储存时间和腐败的规律性，即虾的腐败程度随时间增加而加强。通过图中数据可以此规律进行解释，所以，可以利用这种方法将不同新鲜程度的虾区分开来，此判别结果和TVB-N的判别保持一致结果。

4总结与展望

4.1总结

利用DA7200近红外光谱仪，将对虾在0℃和4℃条件下储存从新鲜到腐败变质的全过程进行跟踪扫面，主要的判断依据就是以挥发性盐基氮含量，针对近红外吸收峰中具有特征性的数据进行有选择地分析，与此同时对不同种类样品的形态判别结果所产生的影响作用进行考察。研究结果表明，在近红外光谱图中新鲜虾和腐败虾具有很显著的差异性，这和通过挥发性盐基氮所判别结果保持一致，而且分别针对虾切片、虾糜、完整虾进行全面的判别分析，经过比较后得出，后者的分布图不及前两者的谱图规律性强，由于完整虾保留了虾头和虾壳，这就导致在对光谱进行采集时不能保证光谱的均匀性，从而对对光谱信息产生很大的影响，但是在对虾糜光谱进行扫描时就不会出现以上问题，所得到的光谱存在很小的波动性，有利于判别结果的准确性，由此可以证明，在对样品进行采集的时候，虾糜优于完整虾。此外，影响对虾新鲜度的又一个关键因素就是温度，低温情况下，能够降低TVB-N值的增家，从而减少腐败速度。

4.2展望

本论文主要的研究对象就是，利用近红外光谱技术，建立能够评价对虾新鲜度的方法。本文研究课题作为一个试探性的研究，实验基本完成了预期的研究目标，虽然有很多的不足之处有待改进和完善，但总的来说，实验的结果令人较为满意。通过本文的研究结果显示，利用近红外光谱技术对虾的新鲜度进行检测判断具有可行性，可以应用于对虾新鲜度的判别中，实现评价的有效性，解决了传统方法中的操作复杂，样品处理繁琐，检测时间跨度大而且对产品具有破坏性，检测精准度较低等问题；为今后此项技术在水产品中的发展和应用提供良好的基础和理论支持。伴随科学技术不断进步和更新，以及对此项技术研究的深入，近红外光谱技术将被广泛应用在各个领域。比如：食品工业、纺织、化工、农业等。并且能够为各个领域带来很大的经济效益。

参考文献

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