鳶烏賊(Sthenoteuthis oualaniensis)減菌處理及其對方斑東風螺(Babylonia areolata)攝食率影響的研究

方偉，趙旺，鄧正華，陳明強，黃星美，溫為庚

(中國水產科學研究院南海水產研究所， 廣州 510300)

鳶烏賊(Sthenoteuthisoualaniensis)又叫深海紅魷魚，柔魚科(Ommastrephidae)，鳶烏賊屬(Sthenoteuthis)，廣泛分布于中國南海、日本群島南部、菲律賓群島、夏威夷等海域[1]，棲息于100 m以下的深海，是一種優(yōu)質的高蛋白低脂肪海產品[2]。研究表明，臺灣和夏威夷海域鳶烏賊漁業(yè)已經發(fā)展為商業(yè)性漁業(yè)。據最近的調查結果顯示，南海鳶烏賊的可捕撈量已經超過500萬t[3]。鳶烏賊有較強的繁殖潛力，生命周期較短，約1年，補充群體充沛，全年多季繁殖[4]。在中國南海生物資源中具有較高的開發(fā)潛力，是中國遠洋主要捕撈對象[5]。因此，鳶烏賊資源應加以合理的開發(fā)和利用。

鳶烏賊肉質較硬，口感不佳，海鮮市場少見，收購價格較低，主要用于加工魷魚絲等休閑食品，而方斑東風螺(Babyloniaareolata)肉質鮮美、酥脆爽口，是國內外市場十分暢銷的優(yōu)質海產貝類，售價居高不下。目前，方斑東風螺的飼料主要是冰鮮雜魚，其資源日漸枯竭。雖有方斑東風螺人工飼料養(yǎng)殖的研究報道，但未見工業(yè)化產品，主要因為魚粉比例高，價格昂貴[6]，有必要尋找替代品。鳶烏賊攜帶大量的海洋微生物，其中包括海洋病原微生物及腐敗微生物，此外，鳶烏賊在儲存過程中也極易造成二次污染，繼而影響自身的品質[7]。因此，在使用鳶烏賊作為方斑東風螺餌料前，有必要對其進行減菌化處理。本研究通過對鳶烏賊進行不同滅菌方法的預處理及投喂方斑東風螺的攝食試驗的研究，不僅可以為利用鳶烏賊制作人工配合飼料提供理論基礎，而且在實際生產作業(yè)中對方斑東風螺的健康養(yǎng)殖提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 鳶烏賊

試驗所選用鳶烏賊均由燈光罩網漁船采捕于中國南海，經碎冰低溫保藏運送至海南省陵水縣新村漁港。選取100 kg保存完好的鳶烏賊通過泡沫箱運回三亞熱帶水產研究院，運輸全程保持低溫狀態(tài)。隨機抽取鳶烏賊30條，測量其生物學指標，鳶烏賊胴長(14.2±4.7) cm，體質量(113.5±35.8) g。

1.1.2 方斑東風螺

適口性試驗用方斑東風螺取自國家貝類產業(yè)技術體系三亞綜合試驗站示范基地，為健康且活力較強的2月齡個體，體質量(0.53±0.14) g，殼高(11.09±1.84) mm。

暫養(yǎng)于三亞熱帶水產研究院室外遮陽陸基玻璃鋼池(直徑2.0 m，高1.2 m的圓筒形)，養(yǎng)殖箱是40.0 cm×60.0 cm×18.0 cm的塑料框，內襯篩絹網，底部鋪粒徑0.5～2.0 mm的細沙5 cm，上方覆蓋一層防逃網。試驗所需的同規(guī)格養(yǎng)殖箱均置于同一個養(yǎng)殖池中，塑料筐上沿周邊均固定泡沫，以保持半潛浮狀態(tài)。養(yǎng)殖池24 h氣石充氧，加過濾海水，換水量為100%/天，鹽度29～32‰，水溫28～30 ℃，pH 8.0～8.2，氨氮≤0.2 mg/L，亞硝酸鹽≤0.02 mg/L。

1.1.3 儀器

臭氧發(fā)生器：廣州中航環(huán)?？萍加邢薰綵H-OA20型；電子天平：雙杰JJ124BC型電子天平；培養(yǎng)箱：廣東泰宏君LRH-100A生化培養(yǎng)箱。

1.2 方法

1.2.1 鳶烏賊的預處理

隨機挑選5只鳶烏賊，每只采樣3次，使用平板稀釋涂布法測定其基礎帶菌值，取所有結果的平均值為參照值(對照值)(其他測量細菌采樣方法同此)。鳶烏賊的減菌預處理方式如下，連續(xù)5 d：

a. 對照組，采用參照值。

b. H2O2溶液處理：浸泡30 min。醫(yī)用H2O2溶液(含量3%)(實驗時純凈水稀釋，體積比1∶4)。

c. 酒精處理：75%酒精浸泡30 min；95%酒精浸泡30 min。

d. 臭氧處理：通過臭氧發(fā)生器產生臭氧(流量300 mg/min)。用泡沫箱盛裝煮沸后冷卻的超純水，臭氧輸出管固定在底部，放入塑料筐。把鳶烏賊放入塑料框中，打開臭氧發(fā)生器并計時，在10 min、20 min、30 min、1 h、2 h時采集樣品。該試驗在通風櫥中操作。

e. 紫外線處理：防水紫外燈處理，防水紫外線燈管為20 W。用泡沫箱盛裝煮沸后冷卻的超純水，防水紫外燈固定在底部，放入塑料筐。把鳶烏賊放入塑料框中，四周用黑布包裹，開啟紫外燈并計時，在10 min、20 min、30 min、1 h、2 h時采集樣品。

1.2.2 減菌化試驗細菌測定及減菌率

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》中提供的方法進行測定。

減菌率定義為：使用減菌處理樣品后所能殺死的細菌量占減菌處理前細菌總數的比例。計算公式為:

(1)

1.2.3 方斑東風螺適口性試驗

以冷藏鳶烏賊作為對照組，H2O2溶液、酒精、臭氧、紫外線作為試驗組，每組3個平行，每個平行投放方斑東風螺240 ind(密度1 000 ind/m2)。試驗開始前，先做預試驗，把鳶烏賊切塊、投喂，確定投喂一個試驗框1次所需的鳶烏賊質量，并以此為參考標準。每天8∶00和18∶00各投喂1次，2 h后收集殘餌，瀝干水，稱重，記錄，持續(xù)5 d。如果試驗期間發(fā)現方斑東風螺死亡，應補充。攝食率定義為：方斑東風螺攝食的鳶烏賊重量與初始投餌量的比值，計算公式如下：

式(2)

1.3 數據分析

所有試驗均重復3次，取其平均值，應用SPSS18.0 軟件和Excel 軟件進行數據的統(tǒng)計分析，組內顯著性分析采用Duncan’s 比較，單因素差異分析，顯著性水平P<0.05。

2 結果與分析

2.1 減菌處理對樣品細菌含量的影響

不同減菌處理方式對南海鳶烏賊異養(yǎng)菌及大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)含量的影響如表1。對照組不做任何處理，其異養(yǎng)菌和大腸埃希氏菌含量分別達到(2.39×105±0.29×105)cfu/g、(1.00×104±0.62×103)cfu/g。利用不同減菌處理方式，鳶烏賊樣品中的異養(yǎng)細菌和大腸埃希氏菌含量均顯著減少(P<0.05)，但減少程度各不相同。異養(yǎng)菌除菌效果較好的有：H2O2溶液組、95%酒精組、臭氧20 min組、臭氧30 min組、臭氧1 h組、臭氧2 h組，減菌率達80%以上。大腸埃希氏菌除菌結果顯示，臭氧1 h組和臭氧2 h組的除菌率最高，均為100%，而紫外10 min組最低，除菌率為36.67%。大腸桿菌除菌率達到90%以上的試驗組有：H2O2溶液組、75%酒精組、95%酒精組、臭氧10 min組、臭氧20 min組、臭氧30 min組、臭氧1 h組、臭氧2 h組。

表1 不同減菌處理方式對鳶烏賊異養(yǎng)菌和大腸埃希氏菌(Escherichia coli)含量及投喂效果Tab.1 Effects of different sterilization treatments on heterotrophic bacteria and Escherichia coli in Sthenoteuthis oualaniensis and feeding rate of Babylonia areolata

2.2 減菌處理對樣品適口性的影響

減菌處理后的南海鳶烏賊作為替代蛋白源對方斑東風螺攝食率的影響如表1所示。冷藏鳶烏賊(對照組)對應方斑東風螺的攝食率為(65.19±2.77)%，而試驗組的攝食率在45.59%～67.70%之間，最高的紫外20 min組為67.70%。通過與對照組進行比較發(fā)現，H2O2溶液組、75%酒精組、95%酒精組、臭氧30 min組、臭氧1 h組、臭氧2 h組等試驗組的攝食率顯著低于對照組(P<0.05)，說明相關減菌化處理方式對南海鳶烏賊的適口性產生了較大的影響。紫外線、臭氧10 min、臭氧20 min組的攝食率與對照組差異不顯著(P>0.05)。

綜合減菌率和適口性試驗結果表明，使用臭氧對鳶烏賊進行減菌化處理，以約20 min為宜，不僅可以除去鳶烏賊中大量細菌，保持其原有的風味，而且不會影響方斑東風螺的攝食率。

3 討論

3.1 減菌處理對樣品細菌含量的影響

H2O2溶液氧化能力極強，可利用活性氧破壞微生物體內的原生質，從而達到殺滅微生物的目的[8]。另有報道，H2O2原液對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)殺滅率為 99.99%[9-10]，優(yōu)于本研究對大腸埃希氏菌的減菌率91.76%，這可能與試驗環(huán)境和H2O2溶液濃度有關。酒精可改變病原體蛋白質的空間結構，使蛋白質發(fā)生不可逆的變性、凝固，喪失活性，從而殺死病原體。本研究中，酒精處理減菌率78%～81%，只要酒精的濃度介于70%～78%都可以達到殺菌99%的效果[11]。本研究酒精減菌率較低可能與操作有關。紫外線殺菌技術以其安全、高效、廣譜的特點，廣泛用于食品工業(yè)的減菌[12]。其中紫外線對異養(yǎng)細菌減菌率為53.07%～77.90%，對大腸埃希氏菌減菌率36.67%～79.32%，顯著低于劉驍等[13]報道的紫外線對細菌總數和大腸菌群的殺菌率為(99.99±1.20)%和(99.99±1.43)%。紫外線滅菌效果受紫外燈管長度、水的透射率、照射時間等的影響，而本試驗環(huán)境和李同等[14]的試驗環(huán)境不同，導致減菌率偏低。臭氧是一種水溶性氣體，是強氧化劑。其可通過攻擊和氧化細胞壁和細胞膜來破壞微生物，達到殺菌目的[15]。臭氧在水中不斷發(fā)生還原反應所產生的單原子氧[O]和羥基均具有極強的氧化能力和破壞病原體細胞膜并滲透到細胞膜內殺死病原體的能力, 可實現良好的減菌效果[16]。孫繼英等[17]用流動臭氧水處理軍曹魚(Rachycentroncanadum)肉片，減菌率為81.12%；安玥琦等[18]用濃度為7.8 mg/L 臭氧水淋洗處理鳙(Aristichthysnobilis)的頭部5 min, 其減菌率可高達90.43%。本研究結果顯示臭氧對異養(yǎng)細菌減菌率82.98%以上，對大腸埃希氏菌減菌率95.92%以上，隨作用時間延長，減菌率增加與以上研究結果相似。郭姍姍等[19]、余海霞等[20]、Rowe等[21]分別研究了臭氧水減菌處理對淡水魚、海水魚等品質的影響, 所用較低濃度的臭氧水均為臭氧發(fā)生器直接充氣法制備的。但是郝淑賢等[22]提出低濃度臭氧水對水產品本身或內部潛藏的菌體殺菌效果較弱，必須達到一定濃度, 否則難以保證殺菌效果。本研究中，試驗時間長，減菌率高，這與臭氧濃度增加有關。

3.2 減菌處理對樣品適口性的影響

臺灣方斑東風螺的嗅覺發(fā)達，餌料投入約 2～3 s后，部分個體朝著食物方向爬行覓食。在流水狀態(tài)下，其嗅覺可達 680～820 cm；在靜水狀態(tài)下, 嗅覺達 100 cm左右，對不同的食物，嗅覺反應存在差異[23]。H2O2氧化能力極強，預處理后的鳶烏賊體表因氧化作用而呈白色，可被檢測到的腥味物質含量降低，蛋白適度氧化并伴隨著二級結構改變[24]。當鳶烏賊被H2O2溶液預處理后，導致其誘食效果下降，方斑東風螺的攝食率顯著低于對照組。鳶烏賊的蛋白質含量較高，酒精可使蛋白質變性，破壞其風味。酒精具有一定的滲透性，可殘留于鳶烏賊體內，影響其誘食效果，從而導致方斑東風螺攝食率顯著低于對照組。另外使用酒精成本較高，高濃度酒精易燃，不宜作為常規(guī)消毒方法使用。紫外線作用于微生物DNA，通過阻礙細胞的正常功能而達到殺菌的效果[25]，并且一般不會在物體上留下明顯的物理損害和化學殘留物。本研究結果顯示各紫外線試驗組預處理后的鳶烏賊誘食效果與對照組差異不顯著，且過長時間(紫外線1 h、紫外線2 h)預處理后，方斑東風螺攝食率低于對照組，但差異不顯著；不同時間處理組之間攝食率差異也不顯著。如果紫外燈光照射時間過長，可能會導致蛋白氧化而影響誘食效果，降低攝食率[26]。本試驗中紫外光預處理時間短的兩組(10 min、20 min)，其方斑東風螺攝食率高于時間長的兩組(1 h、2 h)也進一步證實了以上結論。臭氧極強的氧化能力，能脫色、除味，臭氧濃度越高，對魚片色澤影響越大[27]，過長時間的臭氧處理可氧化鳶烏賊中的蛋白質，降低誘食效果，其機理有待進一步探討[28]。

4 結論

綜上，臭氧處理20 min后，異養(yǎng)菌去除率達91.2%，大腸埃希氏菌去除率達98.12%。而適口性方面，隨著臭氧處理的時間延長，鳶烏賊的適口性有所下降，其中以臭氧處理10 min和20 min組效果較好。