彭澤鯽夏季低溫休眠保活技術(shù)研究

秦 旭QIN Xu 涂宗財, -, 王 輝 張 露 沙小梅 - 張南海 -

(1. 南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌 330047；2. 江西師范大學生命科學學院，江西 南昌 330022)

隨著消費的不斷升級，選擇健康營養(yǎng)的膳食結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為當下主流的生活方式，而鮮活魚類由于其低脂肪、高蛋白的營養(yǎng)特點，已經(jīng)成為合理膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中不可或缺的組分[1]。中國是漁業(yè)大國，2016年淡水魚產(chǎn)量3.411×107t，同比增長3.68%，其中鯽魚產(chǎn)量排第五，為3.005×106t；2016年，中國人均鮮活水產(chǎn)品消費約為21.7 kg，預(yù)計到2035年，中國人均鮮活水產(chǎn)品消費將達到32.48 kg[2-3]。然而，中國地域遼闊，山川相隔，許多優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品遠離廣大消費市場，這在很大程度上限制了消費。因此，研究影響水產(chǎn)品?；钸\輸?shù)囊蛩?，尋求最佳的保活方法，延長保活時間，減少運輸過程中的死亡損耗是解決活魚遠銷的重要途徑之一。

目前鮮活魚類的運輸方法主要有常溫充氧運輸、麻醉運輸、低溫休眠運輸和生態(tài)冰溫無水運輸4種[4-5]。冰溫貯藏技術(shù)最初由山根昭美在20世紀70年代提出，隨后得到廣泛研究[6]。白艷龍等[7]采用無水冰溫技術(shù)?；铧S顙魚24 h后的成活率可達100%；吳云輝等[8]采用0 ℃無水?；詈邗狋~36 h后存活率達到100%；徐中平等[9]采用低溫無水?；钚前叽l65 h 存活率為100%；任紅梅等[10]采用無水低溫技術(shù)?；钋辔r6 h后成活率為83.4%；韓利英[11]、米紅波[12]等利用冰溫技術(shù)結(jié)合麻醉劑對鯽魚進行?；钤囼炓踩〉昧艘欢ǖ某晒?，但是麻醉劑在水生動物體內(nèi)代謝機理還不清楚，麻醉劑的安全性也缺乏權(quán)威性判斷，存在一定的食品安全隱患[13-15]。而低溫休眠運輸和生態(tài)冰溫無水運輸?shù)幕驹硎峭ㄟ^低溫來抑制水產(chǎn)品的新陳代謝速率，減少耗氧以達到保活長運的目的，它具有用水量少、?；顣r間長和運輸密度大等優(yōu)點[16-17]。

魚類會因季節(jié)變化調(diào)節(jié)自身生理狀態(tài)以適應(yīng)環(huán)境，因此?；顥l件會因季節(jié)的差異而不同。在夏季，由于溫度較高，魚的新陳代謝旺盛，應(yīng)激反應(yīng)增強，代謝廢物積累迅速，極易死亡[18]，因此活魚的夏季長途保活運輸面臨嚴峻考驗。連鳳英[19]曾采用17 ℃低溫研究青魚夏季?；钸\輸，保活時間僅為8～10 h，難以滿足長途運輸需要。如果能夠采用綠色、安全、有效的保活技術(shù)解決夏季長距離活運問題，不僅能夠銜接產(chǎn)銷兩地，而且能大大促進漁業(yè)的健康發(fā)展。

彭澤鯽屬于廣溫性魚類，是江西省的特種水產(chǎn)[20]，深受廣大消費者的喜愛，但是關(guān)于彭澤鯽的夏季?；钛芯旷r有見聞。雖然韓利英等[11]使用MS-222有水?；铞a魚達到3 d，但是MS-222的消退期要21 d，且化學麻醉劑用于食用魚的?；钸\輸?shù)陌踩匀狈?quán)威性判斷[13]。因此本研究擬以彭澤鯽為研究對象，通過單因素試驗研究?；顪囟取Ⅳ~水質(zhì)量比、暫養(yǎng)時間和NaCl添加量對鯽魚夏季低溫休眠?；顣r間的影響，找出各因素最優(yōu)水平，再通過正交試驗，確定其低溫休眠?；畹淖罴驯；罟に?，以達到為鯽魚夏季長途?；钸\輸提供長時間且無麻醉劑安全隱患的?；罴夹g(shù)提供支持的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

彭澤鯽：于6～8月購自九江市水產(chǎn)科學研究所，鯽魚送到實驗室后在水箱中暫養(yǎng)一段時間，暫養(yǎng)水溫24～27 ℃，暫養(yǎng)期間保持水質(zhì)清潔及氧氣泵工作，試驗前選擇體質(zhì)健壯、體表無傷痕、重量為(440±30) g的鯽魚作為試驗對象；

氯化鈉：≥99.5%，分析純，天津大茂化學試劑廠。

1.2 試驗器材

數(shù)字式溫度計：Yenpa型，深圳元霸科技有限公司；

恒溫恒濕箱：HH-150型，上海翰強儀器設(shè)備廠；

低溫試驗箱：DW-40型，紹興富祥精密儀器有限公司；

電子天平：ML104/02型，梅特勒-托利儀器(上海)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 鮮活與死亡的判定 將裝在密閉自封袋中的鯽魚從恒溫箱中取出，若觀察到魚腮蓋有張合或反復(fù)刺激后鯽魚有反應(yīng)則判定魚是鮮活的，若經(jīng)過反復(fù)刺激且放入水中一段時間后仍無反應(yīng)則視為死亡，并且以鯽魚死亡點前一次取出的時間點作為其?；顣r間的極限。

1.3.2 休眠溫度的測定 將彭澤鯽放入盛有清水的保溫箱內(nèi)，以冰塊為冷源降溫，通過控制加冰塊的數(shù)量和補給冰塊的時間點把降溫速率控制在4～6 ℃/h，用數(shù)字溫度計實時測量水溫，同時觀察彭澤鯽在不同溫度下的呼吸頻率及生理反應(yīng)，鯽魚的呼吸頻率是以其魚鰓蓋的張合次數(shù)作為標準來衡量。以鯽魚安靜地躺在水下，幾乎看不到其呼吸時的溫度作為其休眠溫度[11]。

1.3.3 凍結(jié)點溫度的測定 取3條彭澤鯽，迅速敲擊頭部致死[21]，再將數(shù)字溫度計的探頭插入鯽魚脊背中間位置，探頭沒入肉中約0.5 cm，放在-40 ℃低溫試驗箱中進行凍結(jié)，實時記錄魚肉溫度并繪制凍結(jié)曲線，曲線較為平穩(wěn)的階段即看作鯽魚的凍結(jié)點溫度[11]。

1.3.4 夏季低溫休眠?；钸\輸技術(shù)流程

鯽魚→停食暫養(yǎng)→誘導休眠→裝袋→充氧氣→密封→?；?/p>

鯽魚：選擇體表無傷，有活力的彭澤鯽；停食暫養(yǎng)：停止投食喂養(yǎng)彭澤鯽，同時用氧氣泵充氧以保持水中溶氧量；誘導休眠：將彭澤鯽置于保溫箱內(nèi)，以冰塊為冷源降溫，降溫過程中31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段以2 ℃/h的速率降溫；充氧：將休眠的彭澤鯽放入自封袋中，充入純氧密封；保活：將裝袋充氧密封的彭澤鯽置于恒溫箱內(nèi)?；?。

1.3.5 夏季低溫休眠?；顔我蛩卦囼?/p>

(1) 保活溫度：鯽魚停食暫養(yǎng)24 h，誘導休眠過程中，31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段以2 ℃/h 的速率降溫，再將休眠的鯽魚裝袋充純氧氣后分別置于2～3，5～6，8～9，10～12，13～14，15～16，17～18 ℃下?；?，保活結(jié)束后，以保活時間為指標，確定最優(yōu)保活溫度。

(2) 魚水質(zhì)量比：鯽魚停食暫養(yǎng)24 h，誘導休眠過程中，31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段以2 ℃/h 的速率降溫，按魚水質(zhì)量比2∶0，2∶1，2∶2，2∶3，2∶4 加清水，再將休眠的鯽魚裝袋充純氧氣后置于14 ℃下?；睿；罱Y(jié)束后，以?；顣r間為指標，確定最優(yōu)魚水質(zhì)量比。

(3) 暫養(yǎng)時間：將鯽魚分別停食暫養(yǎng)0，24，48 h，誘導休眠過程中，31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段以2 ℃/h的速率降溫，按魚水質(zhì)量比2∶3加清水裝，再充純氧氣后置于14 ℃下?；睿；罱Y(jié)束后，以?；顣r間為指標，確定最優(yōu)暫養(yǎng)時間。

(4) NaCl添加量：鯽魚停食暫養(yǎng)24 h，誘導休眠過程中，31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段以2 ℃/h 的速率降溫，按魚水質(zhì)量比2∶3加水，在按添加水質(zhì)量的0.0%，0.2%，0.5%，0.8%添加NaCl，然后充純氧氣后置于14 ℃下?；睿；罱Y(jié)束后，以?；顣r間為指標，確定最優(yōu)NaCl添加量。

1.3.6 夏季低溫休眠保活的正交試驗 以單因素試驗為基礎(chǔ)，設(shè)計保活溫度、暫養(yǎng)時間、魚水質(zhì)量比和NaCl添加量的四因素三水平正交試驗，以?；顣r間為指標，研究彭澤鯽夏季低溫休眠?；畹淖罴鸭夹g(shù)條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 彭澤鯽的休眠溫度

由表1可知，在加冰降溫過程中彭澤鯽的呼吸頻率先略微上升，然后下降直到休眠。水中加冰使得水溫環(huán)境突然發(fā)生變化，彭澤鯽對于外界環(huán)境的變化迅速產(chǎn)生了應(yīng)激反應(yīng)[22]，主要表現(xiàn)在呼吸頻率升高，游動加快。但隨著水溫的不斷下降，彭澤鯽的呼吸頻率也隨之下降，當溫度降到11 ℃左右時，魚體游動緩慢，受刺激時極易竄動，導致受傷，因此當彭澤鯽進入該階段時，盡量避免外界干擾或刺激。當溫度降到9 ℃左右時，魚體失去平衡，掙扎，側(cè)翻。當溫度降到7 ℃ 左右時，大約80%的彭澤鯽出現(xiàn)：呼吸非常微弱，安靜地躺在水底，對外界的刺激反應(yīng)遲鈍；另外由于鯽魚個體之間存在一定的差異，每條魚的休眠溫度會有所差異，故此時的溫度可認為已經(jīng)達到或者接近鯽魚的休眠溫度，既彭澤鯽的休眠溫度為7 ℃左右。

表1 不同溫度下彭澤鯽的呼吸頻率Table 1 Breath frequency of Pengze crucian carp at different temperatures

2.2 彭澤鯽的凍結(jié)點

由圖1可知，在-40 ℃凍結(jié)溫度下魚體的溫度不斷下降，在略低于0 ℃時魚體溫度趨于平穩(wěn)，然后又加速降溫，因此，彭澤鯽的凍結(jié)點溫度略低于0 ℃，繼續(xù)降溫將導致魚肉凍結(jié)，彭澤鯽死亡。故彭澤鯽的夏季保活溫度下限臨界溫度約為0 ℃，然后研究不同溫度下彭澤鯽休眠?；顣r間。

圖1 彭澤鯽的凍結(jié)曲線Figure 1 Freezing curve of Pengze crucian carp

2.3 彭澤鯽夏季低溫休眠?；顔我蛩卦囼?/h3>

2.3.1 保活溫度對彭澤鯽?；顣r間的影響 如圖2所示，彭澤鯽在夏季的低溫休眠保活時間先隨溫度的升高而增加，在14 ℃左右最大，達到34 h，繼續(xù)升高溫度，?；顣r間反而下降。夏季的氣溫、水溫較高，彭澤鯽沒有經(jīng)過一段時間的冷訓，短時間內(nèi)溫度的大幅度下降會導致其自身的呼吸代謝受到嚴重抑制，強應(yīng)激反應(yīng)產(chǎn)生的不利影響不能被彭澤鯽自身的新陳代謝調(diào)控所適應(yīng)，故影響了彭澤鯽的保活壽命[17]。王利娟等[23]研究發(fā)現(xiàn)，大口黑鱸魚不能在其休眠溫度及以下?；睿粎物w等[24]也研究得出，水產(chǎn)品的?；顪囟炔皇窃降驮胶茫€要根據(jù)水產(chǎn)品的運輸季節(jié)及其種類、規(guī)格等因素選擇合適的保活溫度。在14 ℃左右，彭澤鯽既可以維持極低的耗氧量，也可保持其正常的新陳代謝，低溫脅迫程度相對較低，能通過調(diào)控自身的生理代謝適應(yīng)環(huán)境變化，故?；顣r間較長[25]。因此，14 ℃左右為彭澤鯽適宜的?；顪囟?，而非在生態(tài)冰溫內(nèi)低溫保活。

不同字母表示各組試驗結(jié)果存在顯著性差異(P<0.05)圖2 ?；顪囟葘ε頋肾a低溫休眠?；顣r間的影響

Figure 2 Effect of survival temperature on survival time of Pengze crucian carp under low temperature dormancy

2.3.2 魚水質(zhì)量比對彭澤鯽保活時間的影響 如圖3所示，在保活過程中彭澤鯽的?；顣r間隨著加水量的增加而不斷延長，但是當魚水質(zhì)量比達到2∶3時，繼續(xù)加水，彭澤鯽?；顣r間沒有顯著延長(P>0.05)。在密閉的環(huán)境中加水可以改善彭澤鯽的存活環(huán)境，利于其通過鰓呼吸獲取外界的氧氣，減少能量消耗，從而延長保活時間[26-27]。但是在體積一定的密閉環(huán)境中繼續(xù)加水會導致充入的氧氣減少，彭澤鯽可以利用的氧氣量也隨之減少，故在?；钸^程中加水量繼續(xù)增加，?；顣r間也不會顯著延長。因此結(jié)合實際效益考慮，選擇魚水質(zhì)量比為2∶3較為合理。

不同字母表示各組試驗結(jié)果存在顯著性差異(P<0.05)圖3 魚水質(zhì)量比對彭澤鯽?；顣r間的影響

Figure 3 Effect of mass ratio of fish and water on survival time of Pengze crucian carp

2.3.3 暫養(yǎng)時間對彭澤鯽保活時間的影響 如圖4所示，停食暫養(yǎng)24 h可顯著提高彭澤鯽的保活時間，當停食暫養(yǎng)時間為48 h時，彭澤鯽的保活時間沒有顯著延長。暫養(yǎng)前彭澤鯽攝取了一定量的食物，通過一段時間的停食暫養(yǎng)后，彭澤鯽把腸胃內(nèi)的食物消化排泄了，?；顣r就會極大地減少新陳代謝產(chǎn)生的食物殘渣和糞便排泄量，減緩對?；钏|(zhì)的污染速度和程度，而且水質(zhì)的好壞對魚類的存活至關(guān)重要[28]。同時停食暫養(yǎng)在一定程度上可以降低魚類的新陳代謝速率[29]，因此暫養(yǎng)可以延長鯽魚的保活時間。但當彭澤鯽腸胃內(nèi)的食物消化排泄完后，再延長停食暫養(yǎng)時間則不會延長保活時間。故彭澤鯽在進行低溫休眠?；钸\輸前停食暫養(yǎng)24 h最佳。

不同字母表示各組試驗結(jié)果存在顯著性差異(P<0.05)圖4 暫養(yǎng)時間對彭澤鯽保活時間的影響Figure 4 Effect of stop feed time on survival time of Pengze crucian carp

2.3.4 NaCl添加量對彭澤鯽?；顣r間的影響 將鯽魚暫養(yǎng)24 h后誘導休眠并按魚水質(zhì)量比2∶3加水裝入自封袋，置于恒溫箱?；?。如圖5所示，隨著NaCl添加量的增加，彭澤鯽的低溫休眠?；顣r間先增加后減少，NaCl的添加量為0.2%時，彭澤鯽的?；顣r間最長，達到104.5 h。在運輸過程中添加適量的NaCl可以平衡水和淡水魚血液之間的滲透壓差，防止血液中離子的流失，降低因環(huán)境變化引起的應(yīng)激反應(yīng)，同時可以減少魚類表皮黏液的產(chǎn)生，降低對水體的污染。但是水中過高的鹽分會引起滲透壓失衡以及水中溶氧量減少，產(chǎn)生不利影響，縮短其?；顣r間[30]。因此，在淡水魚運輸時要根據(jù)魚的種類、水溫等因素添加適量的NaCl量以延長其?；钸\輸時間。故彭澤鯽夏季低溫休眠?；钸\輸?shù)倪m宜NaCl添加量為0.2%。

不同字母表示各組試驗結(jié)果存在顯著性差異(P<0.05)圖5 NaCl添加量對彭澤鯽?；顣r間的影響Figure 5 Effect of the addition amount of NaCl on survival time of Pengze crucian carp

2.4 彭澤鯽低溫休眠?；罟に嚨膬?yōu)化

正交試驗方案各因素水平見表2。在充純氧?；?，誘導休眠過程中31～20 ℃溫度段以3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃ 溫度段以2 ℃/h的速率降溫的條件下，選擇?；顪囟?、暫養(yǎng)時間、魚水質(zhì)量比、NaCl添加量4個對鯽魚保活時間影響較大的單因素進行正交優(yōu)化試驗。正交試驗結(jié)果見表3、4。由表3可知，影響彭澤鯽保活時間的各因素的主次順序為：A>C>B>D。由表4可知，A因素的P值<0.05，表明?；顪囟葘τ谂頋肾a的保活時間的影響顯著，而B、C、D等因素的P值<0.1，表明這些因素對彭澤鯽的?；顣r間有影響，但影響不顯著，與正交試驗結(jié)果分析一致；彭澤鯽夏季低溫休眠保活運輸?shù)淖顑?yōu)技術(shù)條件為A2B2C3D2，即選擇健壯的彭澤鯽放在清水中停食暫養(yǎng)24 h，在31～20 ℃溫度段采用3 ℃/h的降溫速率，在20～7 ℃溫度段采用2 ℃/h的速率梯度降溫，按照1∶1的魚水質(zhì)量比加水裝袋，添加0.3%的NaCl，充入純氧密封，放在(13±1) ℃下?；?。

表2 L9(34)正交試驗因素水平表Table 2 L9(34) arrangement of orthogonal experiment

表3正交試驗?；顑?yōu)化結(jié)果

Table 3 Orthogonal array design with experimental results for optimization of survival process

試驗編號ABCD?；顣r間/h 1111175.3 21222110.3 31333112.5 4212388.0 52231144.0 62312153.2 73132101.7 8321391.7 9332174.5 K1298.1265.0320.2293.8 K2385.2346.0272.8365.2 K3267.9340.2358.2292.2 R117.381.085.473.0 最優(yōu)水平A2B2C3D2

表4 正交試驗方差分析?Table 4 Analysis of variance of orthogonal experimental results

? 查表得F0.01(2,2)=99；F0.05(2,2)=19；F0.1(2,2)=9。

2.5 正交結(jié)果驗證實驗

選取有活力，體表完整，規(guī)格一致的鯽魚放在曝氣自來水中停食暫養(yǎng)24 h，再加冰梯度降溫誘導鯽魚休眠，取出，按照魚水質(zhì)量比1∶1加水裝袋，添加0.3%的NaCl，充純氧密封放在(13±1) ℃條件下進行鯽魚保活試驗，結(jié)果鯽魚的?；顣r間為148 h。雖然略短于正交試驗中A2B3C1D2組合的?；顣r間(153.2 h)，但是?；顣r間完全可以滿足實際?；钸\輸需要，且用水量減少了20%，降低了?；钸\輸成本，提高了運輸密度，因此，結(jié)合現(xiàn)實需求和經(jīng)濟效益，確定A2B2C3D2為彭澤鯽夏季低溫休眠保活的最佳方案。

3 結(jié)論

低溫?；钍且环N較為理想的淡水魚保活方式，它可以有效提高活運的效率和時間，減少用水量，降低污染。通過單因素和正交試驗得到的彭澤鯽夏季低溫休眠最佳技術(shù)條件是：選擇健壯的彭澤鯽放在曝氣自來水中停食暫養(yǎng)24 h，在31～20 ℃溫度段采用3 ℃/h的速率降溫，20～7 ℃溫度段采用2 ℃/h的速率梯度降溫，按1∶1的魚水質(zhì)量比加水裝袋，添加0.3%的NaCl，充入純氧密封，放在(13±1) ℃的條件下?；睿；顣r間可達148 h。因此，該?；罴夹g(shù)有助于降低鯽魚的活運用水量，延長?；顣r間，避免鯽魚夏季活運過程中因高溫引起的魚類高死亡率，對于銜接產(chǎn)銷兩地的市場及促進生鮮電商的發(fā)展都有積極意義，同時可為其他淡水魚類在高溫季節(jié)的?；钸\輸提供技術(shù)借鑒。但是如何將?；罴夹g(shù)應(yīng)用于實際保活運輸還需要更真實地模擬現(xiàn)實?；钸\輸過程中顛簸對?；畹挠绊懗潭取?/p>

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