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  • 鱼虾类保活运输的研究与应用进展
  • 作者:管理员 发布日期:2022-01-10点击率:
  •   ※专题论述 食品科学 2013, Vol.34, No.13 365鱼虾类保活运输的研究与应用进展米红波, 侯晓荣, 茅林春*(浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州 310058)摘要: 本文介绍了 影响鱼虾类运输后存活率的主要因素, 保活运输过程中环境胁迫对鱼虾造成的应激反应和目前常见的保活运输方法与设备及其应用进展, 并提出了水产品保活运输中亟待解决的问题。关键词: 鱼; 虾; 保活运输Advances in Research and Application of Live Transport of Fish and ShrimpMI Hong-bo, HOU Xiao-rong, MAO Lin-chun*(College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)Abstract: This paper introduces the main factors influencing the transport of live fish and shrimp such as the survival rate, stress response to environment changes, the common methods and transporting equipments. The application and existing problems related with long-distance live transport of fish and shrimp are also summarized.Key words: fish; shrimp; live transport中图分类号: S981 文献标志码: A 文章编号: 1002-6630(2013)13-0365-05doi:10.7506/spkx13076收稿日期: 2012-03-24作者简介: 米红波(1986), 女, 博士研究生, 研究方向为淡水鱼保鲜与加工。 E-mail: *通信作者: 茅林春(1962), 男, 教授, 博士, 研究方向为农产品保鲜与加工。 E-mail:产品市场一般分为“活、 鲜、 冻、 老( 老 指腌制品)” , 市场价格也由高到低变化。 近几年随着人们对食品质量的要求越来越高, 鲜活水产品深受国内外消费者的青睐, 交易持续增长[1-2]。 因此, 研究水产品保活运输的影响因素和运输过程中的生理变化, 改善保活运输的方法, 延长水产品的保活运输时间, 具有很高的应用价值和经济效益。 本文介绍了 目 前鱼虾类水产品保活运输过程的主要研究成果和应用状况。1 鱼虾类保活运输的主要影响因素鱼虾保活运输中存活率的主要影响因素是种类及自身 健康状况、 呼吸导致的水质和溶解氧变化、 周围环境的温度和运输密度、 外界条件变化导致的应激反应等。1.1 种类及健康状况世界上现存的鱼类有2万多种, 几乎栖居于地球上的所有水生环境, 从淡水的河流、 湖泊到咸水的大海、 大洋。 不同的鱼虾种类对环境的耐受程度不同, 即使同一品种又有苗体、 幼体、 新体和成体之分[3]。 鱼虾类的品种、 健康程度、运输前所处的环境及对环境的忍受能力都对保活运输过程的存活率具有重要的影响[4]。 如鲢鱼性情急躁, 受惊即激烈挣扎, 因此在运输时容易受伤, 而鲤鱼等性情温顺受惊不跳跃, 运输时就不易受伤[5]。 罗氏沼虾在运输前经24h饥饿暂养成活率比对照组要提高17%[6]。 另外, 在运输前都要挑选健康的鱼虾, 体弱或患病的鱼虾不仅在运输时容易死亡, 而且死体将会加速恶化运输环境, 大大降低存活率。1.2 水质在保活运输过程中鱼虾类的生理需求和在正常的生存环境下没有明显的不同, 因此在设计有效的保活运输系统时考虑到鱼虾类的气体交换是非常必要的。 由于水中的溶解氧是有限的, 鱼类必须通过嘴和鳃盖运动吸收和排出大量的水或通过撞击换气以获得足够的氧气[7]。 吸收的氧气进入到血液里与血红蛋白结合之后循环到各个组织, 缓慢地输送到鳃部, 之后快速地扩散到周围的水环境中, 由细胞呼吸产生的CO2在血浆和水中都是高溶解性, 因此, 尽管像鲑鱼这样每消耗1.0mg O2就要产生1.4mg CO2, 鱼类血液中CO2的浓度仍是很低[6]。 然而,在保活运输过程中水的用量有限, 如不及时净化, 水中的CO2浓度就会积累到危险的水平。除了 CO2, 鱼虾类呼吸还会产生氨氮类物质(NH3、蛋白质代谢产物等), 这些物质也会从血液内扩散到周围的水中。 由于CO2和NH3都具有很高的溶解性, 所以在自然条件下和养殖环境中, 水中的CO2和NH3浓度不会大量地积累。 然而, 在运输过程中, 如果水质不能及时地净化, 这些有毒有害物质就会快速地积累, 影响血液的氧携带能力, 导致组织缺氧并最终死亡[7]。 366 2013, Vol.34, No.13 食品科学 ※专题论述1.3 温度在变温动物的生理反应方面, 温度是一个主要的控制因素。 温度越高, 新陈代谢越旺盛, 生长和繁殖能力越强[8]。 有研究表明温度对水产生物的生理机能、 免疫力和存活率都有减缓效应[9]。 在保持温湿度的恒定并在5~10℃的相对低温条件下, 运输龙虾可以获得最大的存活率[10]。 装箱前预冷具有一定的麻醉作用, 可以加大保活运输过程中日本对虾的存活率[11]。1.4 运输密度在保活运输过程中应该关注的另一主要因素是运输密度。 在既定的水温和鱼体大小的情况下, O2消耗量和CO2生成量与生物量是密切相关的[7]。 低的运输密度可明显加大大黄鱼的存活率, 平均保活时间可达96.3h,最长可达150.3h[12]。 王向阳等[13]实验得1L水中可存养白虾50~60尾, 保证虾体与空气最大的接触面积, 既方便充氧气, 也不会因为上下层虾体的积压造成白虾的机械损伤。 在塔斯马尼 亚岛大西洋小鲑鱼的最佳运输密度为70~80kg/m3[7]。 在实际运输过程中, 为了 获得最大的经济效益和高的存活率, 根据运输的水质状况、 保活运输系统的设计和运输距离来确定适宜的运输密度十分重要。1.5 应激胁迫当水生动物暴露在空气中, 或在装卸运输过程中受到机械振动和噪音等的影响下, 都会产生应激反应, 儿茶酚胺快速地从亲铬细胞中释放, 激发丘脑下部-垂体-肾间组织轴, 造成血浆中皮质醇含量急剧上升[14]。 儿茶酚胺的分泌将导致鱼类血管和呼吸系统的改变, 心率和鳃盖运动加速, 造成供氧不足, 产生大量乳酸破坏酸碱平衡从而造成保活运输后的鱼虾复活后死亡[1]。2 鱼虾类运输过程的应激响应2.1 运输过程中的发病与死亡保活运输过程时环境中 异常 的、 不良的胁迫因子和机械振动等将引 起鱼虾类的应激反应, 严重时会产生应激性疾病甚至死亡[9]。 水生动物受到应激胁迫后,首先体内 开始释放大量肾上腺激素, 扰乱生理状态,之后这些激素调节二级反应, 通过离子平衡和代谢水平的改变以达到生理适应, 严重的将导致三级反应,免疫系统受到抑制, 增加感染几率, 产生临床和病理学疾病症状[15-16]。 短期的急性应激将快速产生反应, 而长期的周期性的慢性应激将影响整个生命周期, 抑制生长、 繁殖, 甚至破坏组织产生疾病。 部分水产生物尽管在保活运输后开箱时是存活的, 但由 于运输过程对其造成的伤害导致不适宜再饲养, 必须及时销售。罗氏沼虾在最适宜的操作程序下保活运输32h, 开箱时存活率为96%, 而将活着的罗氏沼虾放入循环水产养殖系统中观察16h后, 存活率只剩68%[6]。2.2 血液生化反应通过对鱼虾类血液学的研究可以了 解其在逆境胁迫条件下血液学指标的变化, 分析造成这些变化的各种因素, 从而探究鱼虾类适应逆境的机制。 对于保活运输过程中的捕捞干扰、 机械振动、 氧气缺乏、 水体污染等各种逆境条件都会影响鱼虾类血液成分的改变。 一般来说, 鱼虾类血细胞数量在水温升高时上升, 水温下降时下降[8], 因为温度降低, 新陈代谢减弱, 血糖浓度下降,影响造血功能, 导致血细胞数量减少。 然而, 也有研究报道当水温升幅过大, 超过一定范围时血细胞数量反而下降[17]。 龙虾受到机械振动或暴露在空气中时血细胞数会快速增加[18], 而Le Moullac等[19]的研究报道南美白对虾在低氧条件下血细胞总数和半颗粒细胞及透明血细胞的比例都明显降低。血淋巴蛋白浓度的改变与各种各样的环境胁迫密切相关。 研究表明斑点鲈鱼的血浆蛋白浓度在高水温时升高, 在低水温时降低[20], 几种越冬鱼类的血清蛋白浓度也是随着越冬期间水温的下降而减少。 日本对虾血淋巴蛋白浓度会随着其所处的环境中氨含量的增加而升高[21]。 研究发现总蛋白浓度可以作为虾壳病发病的一个主要征兆,即蛋白浓度越低, 虾壳病的发病几率越高[22]。 同时血淋巴蛋白浓度已经被看作是判定龙虾生理状况和活力的重要手段[23]。2.3 吞噬能力改变吞噬作用是一种正常的细胞防御功能, 将侵入的病原体吞噬到体内并生成活性氧中间体的过程。 温度对草鱼吞噬活性具有明显影响, 20~30℃时细胞的吞噬活力几乎比4~10℃时高1倍, 但温度过高不利于细胞吞噬反应[24]。 在偏酸性水体中, 草鱼血液吞噬活性受到抑制,而在偏碱性中其吞噬细胞活性明显增强[25]。 因此, 在保活运输草鱼时, 对水体中由草鱼呼吸产生的CO2的清除至关重要。 运输应激导致黄颡鱼成鱼外周血淋巴细胞和嗜中粒细胞百分比的显著改变和外周血白细胞吞噬功能的抑制[26]。 在热力应激和饥饿条件下, 鱼虾类的吞噬能力会明显下降[17,27]。 Cheng等[28]证明温度、 pH值、 盐度和氨含量都会影响罗氏沼虾对链球菌的吞噬能力和清除效应。2.4 酚氧化酶(PO)活性变化PO是动物体内参与免疫防御的一种重要氧化酶。 PO活性在一定程度上反应了机体免疫机能的状态, 健康和外界环境的恶化, 导致机体免疫机能下降, 体内PO活性也会随之受到影响。 高浓度氨氮会抑制南方大口鲶鱼血清中的PO活性, 时间越长这种抑制作用越明显[29]。 在龙虾保活运输过程中, PO活性随着运输温度的降低而下降[19], ※专题论述 食品科学 2013, Vol.34, No.13 367挪威海鳌虾体内PO活性随着其暴露在空气中时间的延长而下降[30], 在饥饿状态下, 南美白对虾体内的PO活性急剧下降[26]。 因此, 在低温保活运输中, 鱼虾类的免疫机能处于最低状态, 极易因环境的恶化而受到伤害, 在操作程序时, 必须要快速, 并保证运输条件的稳定, 减少机械振动。3 鱼虾保活运输方法高密度的、 有效的鱼虾保活运输, 一直是水产工作者所重视的问题, 至今已经发展多种鱼虾保活运输方法。3.1 水养保活运输3.1.1 净水法水质是鲜活水产品保活运输过程中 的主要影响因素, 鱼虾类的呼吸、 代谢会造成水质的快速下降, 导致其中毒而死, 因此, 需要采取必要的措施保证运输过程中水体的干净。 在水箱底部铺上一层膨胀珍珠岩或活性炭可以吸附鱼虾类代谢产生的废弃物, 达到净化水质的目 的。 在运输过程中添加石灰水以吸收罗氏沼虾呼吸产生的CO2可明显提高运输成活率[6]。3.1.2 增氧法增氧法是目 前在水产品市场上最常 用也是最简单的保活运输方法。 主要形式有两种: 一是在塑料袋内注入三分之一的水, 放入鱼虾后先将袋内的空气排出, 然后用氧气钢瓶充满氧气, 封口[5,31]。 短距离销售时直接运输, 长距离销售时为避免塑料袋破裂, 要放在泡沫箱内运输。 二是在运输车内整齐摆放装有合适比例鱼和水的塑料桶, 将连接氧气钢瓶或空气泵的管子插入塑料桶内, 在整个运输过程中可以随时增加桶内的氧气含量,以提高保活运输率。3.1.3 降温法增氧法主要是用于鱼类的保活运输, 而对于虾蟹类的运输多采用降温法。 温度对罗氏沼虾保活运输的存活率具有明显的影响, 21℃条件下保活运输24h后存活率为97%, 而26℃条件下只有24%[32]。 首先将虾蟹类在水中通过降温处理, 使其适应低温环境, 再放入预先放有少量冰块泡沫箱内, 箱内每层水产品之间的填料可以采用消毒过并预冷的木屑, 以提高运输存活率。3.2 无水保活运输3.2.1 低温休眠法鱼虾类冷血动物都有一个固定的生态冰温, 在生态冰温区内, 采用适当的梯度降温, 以使鱼虾类处于假死的休眠状态, 降低呼吸和新陈代谢以提高保活率[1,33-34]。黑鲷鱼经48h暂养后缓慢降温, 在(2.00.5)℃无水条件下可保活6h[35]。 健康的罗汉鱼暂养48h后, 缓慢降温至0.6℃, 并在低温(0.0 0.1)℃条件下无水保活可以达到12h[34]。 大菱鲆在(3.00.1)℃条件下有水保活72h, 存活率达到100%, 无水保活60h, 存活率达95%[33]。 0℃条件下的低温保活运输24h对鲟鱼肌肉的主要营养成分影响极小[36]。 Skudlarek等[6]的研究报道罗氏沼虾经过适当的处理, 在15℃低温下保活运输32h存活率可达96%。3.2.2 化学麻醉法根据水产品的生理特性, 采用 无毒或低毒的镇静药物抑制其中枢神经, 使其暂时性的失去痛觉和反射功能, 从而降低代谢强度, 减少氧气的消耗和代谢物的排出, 提高存活率。 最常见的水产品麻醉剂有间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐(MS-222)、 丁香酚、 盐酸苯唑卡因、 、 三氯乙醛等[2]。 MS-222被美国国家食品与药物管理局(FDA)批准为食用鱼类的麻醉剂, 但是由于其有轻度毒性, 使用MS-222麻醉的鱼类必须经过21d的停药期才能在市场上销售[37]。 MS-222处理可将鲫鱼无水保活时间延长到30h[38]。 刘伟[39]将MS-222应用于金鱼运输实践中,不仅可以加大金鱼打包量, 提高经济效益, 而且大大提高了 鱼体的成活率, 降低运输成本。 丁香酚价格低廉、安全高效, 近几年正在被广泛研究作为水生动物的麻醉剂。 经丁香酚麻醉的美洲鲥幼鱼运输后血清的皮质醇含量明显低于对照组, 表明其在缓解鱼体运输应激反应中起到了 重要作用[40]。 丁香酚作为斜纹朴丽鱼长距离运输麻醉剂的研究表明丁香酚与氨离子清除剂的结合使用可明显降低运输水体中氨的含量[41]。 Akbari等[42]的研究表明丁香酚可以作为印度白对虾保活运输过程中的高效镇静剂。 在最适浓度麻醉下, 鲫鱼无水保活存...