張玉晗謝 晶

（上海海洋大學食品學院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)中心，上海201306）

水產(chǎn)品加工

魚貝類生態(tài)冰溫無水活運研究進展

張玉晗，謝 晶

（上海海洋大學食品學院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)中心，上海201306）

隨著市場對鮮活魚貝類需求的加劇，?；钸\輸技術(shù)的研究成為熱點。低溫可使魚貝類呼吸減弱、新陳代謝降低，進入“冬眠”狀態(tài)，便于無水?；钸\輸。魚貝類生態(tài)冰溫無水活運的關(guān)鍵工藝包括生態(tài)冰溫的確定、梯度降溫、貯運環(huán)境、喚醒。本文主要介紹了生態(tài)冰溫原理、技術(shù)特點以及一些關(guān)鍵工藝方法，分析了魚貝類生態(tài)冰溫無水活運過程中需要注意的技術(shù)點，如魚貝類品類、運輸裝備及運輸途中各環(huán)節(jié)的有機銜接等，并對已有生態(tài)冰溫無水活運技術(shù)進行了總結(jié)，指出該技術(shù)未來研究趨勢及方向，為優(yōu)化、完善魚貝類生態(tài)冰溫無水活運體系研究提供參考。

魚；貝；生態(tài)冰溫；關(guān)鍵工藝；無水活運

市面上常見的魚貝類有冷凍、微凍、冰鮮和鮮活品，其中以鮮活魚貝類的營養(yǎng)價值和銷售價格最高。目前，我國魚貝類鮮活運輸主要依賴有水運輸，無水活運技術(shù)工藝還相對滯后。加強魚貝類的?；钛芯浚哂芯薮蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。

無水活運技術(shù)主要通過物理或化學方法使魚貝類進入休眠狀態(tài)，然后在無水或霧態(tài)下進行運輸?；瘜W方法主要通過麻醉劑誘導休眠，而美國食品藥物管理局（FDA）允許在食用魚貝類中使用的麻醉劑只有間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（MS－222），且休藥21 d后才允許上市銷售，無形中增加了成本［1－2］。

本文綜述了魚貝類保活研究的熱點即物理休眠方法中生態(tài)冰溫技術(shù)的研究進展。冰溫是介于冷凍和冷藏之間的生命可存活空間，該技術(shù)具有安全、高效、成本低等優(yōu)勢，但合適的運輸密度、高存活率以及相關(guān)配套技術(shù)如降溫速率等仍有待進一步研究解決。在新型的電商模式催生下，魚貝類采用無水運輸方式顯然更易于實施快遞配送服務，更順應電商的發(fā)展趨勢。

1 生態(tài)冰溫技術(shù)及其原理

20世紀70年代，日本山根昭美博士提出冰溫貯藏技術(shù)，隨后傳入我國并應用于魚貝類運輸領域［3－4］。魚貝類的生態(tài)冰溫是指零點到結(jié)冰點之間的溫度范圍［5］。生態(tài)冰溫無水活運技術(shù)［6］是在生態(tài)冰溫范圍內(nèi)進行的無水運輸。具體操作是：將魚貝類根據(jù)種類、生活環(huán)境的不同分類暫養(yǎng)；確定魚貝類的生態(tài)溫度區(qū)，依照此溫度，梯度緩慢降溫誘導其進入深度休眠；將魚貝類捕撈后充氧包裝、運輸；到達目的地后梯度升溫喚醒，然后暫養(yǎng)銷售。

對于水產(chǎn)生物而言，存在一個區(qū)分生死的生態(tài)冰溫零點（臨界溫度），臨界溫度因魚貝類的種類和生活環(huán)境不同而異。環(huán)境溫度降至臨界溫度，魚貝類的呼吸和新陳代謝極低，生命活動速率就會大大降低，進入休眠狀態(tài)［6－7］，為無水運輸提供了條件。生態(tài)冰溫范圍內(nèi)，溫度越低，魚貝類氧氣消耗、離水存活時間越長。研究表明，將暫養(yǎng)2 d后的黃顙魚以3～4℃／h速率緩慢降溫，在2℃條件下可保活24 h［8］。

不耐寒的魚貝類可經(jīng)過“冷馴化”降低臨界溫度。冷馴化即將水溫降低至魚類臨界溫度，并在此溫度范圍內(nèi)停食暫養(yǎng)，待其適應暫養(yǎng)環(huán)境后再將臨界溫度降至接近魚貝類的結(jié)冰點，經(jīng)過低溫馴化的魚貝類可在比原臨界溫度低的溫度下保持冬眠狀態(tài)存活［9］。將魚貝類的生態(tài)冰溫由臨界溫度降至接近結(jié)冰點是活體長時間保存的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，鯽魚以1℃／h降溫至0℃，無水?；顣r間可達24 h［10］；耐受低溫能力差的羅非魚，以降溫速率0.5℃／h降至20℃保持12 h，存活率可達100%［11］。

2 無水活運關(guān)鍵工藝方法

2.1 生態(tài)冰溫確定

魚貝類肌肉組織冰點測定因品種、肌肉含水量、季節(jié)、生長水域以及氣溫差異而不同。如：泥鰍［12］最佳無水保活溫度為5℃；厚殼貽貝［13］、泥蚶［14］冰溫區(qū)為－0.5～－1.5℃；紫貽貝［15］的冰溫區(qū)在0～4℃。臨界溫度到凍結(jié)點這段溫度范圍為生態(tài)冰溫區(qū)，實驗測定魚貝類的生態(tài)冰點時常采用凍結(jié)曲線法，通過繪制凍結(jié)曲線得到魚貝類的初始凍結(jié)點。魚貝類的組織溫度一旦達到凍結(jié)點（即組織結(jié)冰），將嚴重影響存活率。倪錦［16］等測得皺紋盤鮑的凍結(jié)點溫度為－1.5℃，因而確定其生態(tài)冰溫區(qū)為0～－1.5℃；劉紅英等［17］確定毛蚶生態(tài)冰溫區(qū)為0～－1.6℃；曾鵬［18］對鯽魚不同部位凍結(jié)點溫度進行測定，眼、腦及腹部－0.3℃開始凍結(jié)，背部及鰓、內(nèi)臟、尾部凍結(jié)溫度為－0.7～－0.9℃，因此，鯽魚生態(tài)冰溫范圍應控制在0～－0.3℃。魚貝類身體不同部位含水量的不同是導致凍結(jié)點溫度存在差異的原因。

同種魚不同質(zhì)量相比較，魚體較小、發(fā)育程度較低時凍結(jié)點溫度差異大，當魚體逐漸長大到一定質(zhì)量范圍，這種差異也逐漸縮小。DAN等［19］研究指出1 g以上與1 g以下的尼羅羅非魚魚苗之間的耐寒力相比存在顯著差異；Charo等［20］指出5 g以內(nèi)的尼羅羅非魚的耐寒能力相對較差。

2.2 梯度降溫

生態(tài)冰溫區(qū)確定之后，應采用適當?shù)奶荻冉禍兀允刽~貝類緩慢進入呼吸和新陳代謝極低的休眠狀態(tài)。倪錦等［16］發(fā)現(xiàn)梯度降溫效果好于直接降溫和勻速降溫，可以顯著降低皺紋盤鮑對溫度變化的應激反應。魚貝類的體溫可隨環(huán)境溫度變化而變化，梯度降溫可最大限度減少溫度變化給魚貝類帶來的不良影響，有效延長?；顣r間。當環(huán)境溫度與魚貝類體溫相差大于3℃時，魚貝類會或多或少產(chǎn)生應激反應。彭姜嵐等［21］發(fā)現(xiàn)低溫對南方鲇和瓦氏黃顙魚耗氧率和呼吸頻率都有影響；王曉飛等［22］采用逐級降溫梯度獲得麥穗魚最佳?；顣r長12 h；田標等［23］采用梯度降溫，將黑鯛魚的無水?；顪囟冉抵?℃，?；顣r間6 h。

溫度降低速度過快會導致魚貝類細胞功能紊亂，細胞會自動啟動防御機制以保持組織細胞的生存狀態(tài)［24］。因此，應采用緩慢梯度降溫法，減少魚貝類的低溫應激。張觀科等［25］測定保活過程中不同低溫溫度時的毛蚶三磷酸腺苷含量，并據(jù)此確定最佳保活條件。適當?shù)慕禍厮俾视兄诒３旨毎慕Y(jié)構(gòu)和功能，從而影響魚貝類的?；盥?、風味和其他品質(zhì)特征。

2.3 貯運環(huán)境

對于無水運輸，包裝內(nèi)部首先要具備適當?shù)臐穸?，保證休眠狀態(tài)下的魚貝類正常的體表狀態(tài)；其次，在無水狀態(tài)下，包裝內(nèi)充入純氧可以保證水產(chǎn)動物進行正常的呼吸代謝，延長存活時間，充氧量根據(jù)包裝密度決定［26－27］。夏昆等［28］認為濕度對紫彩血蛤的存活率有影響。包裝內(nèi)如果缺少氧氣和濕度，魚貝類機體將因為缺少能量和水分而導致功能障礙，甚至不可逆損傷，最終促使魚貝類死亡。

運輸箱內(nèi)部環(huán)境情況主要是溫度控制，以及減少運輸中的實際震動等［29－30］。運輸箱具有保溫控溫功能，箱內(nèi)溫度以運輸產(chǎn)品的生態(tài)冰溫為準，箱內(nèi)配有控溫設施，溫度波動以小于1℃為宜。包裝內(nèi)應考慮濕度控制，充入純氧后密封。在運輸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計與布置時應使用減震材料，以降低魚體損傷或死亡。為及時掌控運輸箱內(nèi)的環(huán)境變化，維持箱內(nèi)環(huán)境“持恒狀態(tài)”，應用運輸箱環(huán)境調(diào)控機制，實現(xiàn)對魚貝類長途運輸?shù)闹悄芑O(jiān)控與管理，避免因設備故障引起魚貝類品質(zhì)變化［31］。實際應用中，有獨立運輸箱和一體式運輸箱兩種模式。前者可用于以飛機、火車為交通工具的遠距離、長途運輸；后者即交通工具（貨車）和運輸箱一體化，適用于短程陸路貨運。陳劍波等［32］實驗設計的水產(chǎn)品?；瞽h(huán)境模擬裝置具有保溫、制冷、加濕和監(jiān)控功能；張飲江等［33］針對日本鰻鱺設計的離水保活運輸箱包括制冷、加濕、循環(huán)和控制系統(tǒng)，150 h離水存活率可達89%以上。無水運輸與有水運輸相比，不需要進行水質(zhì)管理，但要求包裝裝備內(nèi)部控制工藝技術(shù)更精準。

2.4 喚醒

“喚醒”即將運至目的地并還處于休眠狀態(tài)下的魚貝類轉(zhuǎn)入水溫為生態(tài)冰溫范圍的暫養(yǎng)池內(nèi)，通過梯度升溫方式使魚貝類蘇醒。這一過程的關(guān)鍵控制點在于暫養(yǎng)池內(nèi)的水溫（初始水溫）與梯度升溫速率。初始水溫設置應與運輸溫度相同，若初始水溫與運輸溫度差別較大，易導致魚貝類不適，直接降低復活率［34］。升溫速率需根據(jù)魚貝的品類不同而適當調(diào)控，可參考梯度降溫時的速率。已有的研究多數(shù)側(cè)重于誘導魚貝類進入休眠狀態(tài)的降溫環(huán)節(jié)，而對運輸后的喚醒環(huán)節(jié)表述不多。筆者認為此項步驟是魚貝類運輸過程中最危險的步驟，魚貝類經(jīng)過上述降溫、包裝、運輸過程中的應激，體內(nèi)能量不足，免疫系統(tǒng)紊亂，適應環(huán)境能力差，將此時的魚貝類放入與之前運輸箱內(nèi)環(huán)境差異較大的地方，往往會導致魚貝類的大量死亡。張長峰等［35］對鯽魚進行“喚醒”試驗，升溫至1.5～5℃的溫度區(qū)間時，升溫速率1℃／h；升溫至5～10℃的溫度區(qū)間時，升溫速率2℃／h；升溫至10～25℃的溫度區(qū)間時，升溫速率5℃／h。在喚醒過程中，鯽魚慢慢開始游動，魚鰓振動頻率明顯加快，最終魚被完全喚醒。

3 需要注意的技術(shù)點

3.1 魚貝類品類

物種特性造成水生動物對環(huán)境的耐受差異，即使同一品種也存在品系、老幼之分。在進行生態(tài)冰溫無水運輸研究時，實驗對象應選擇性情溫順的鯽魚，而不是應激反應強烈的鰱魚［36］。目前，對大菱鲆［37］、半滑舌鰨［38］等鲆鰈魚類進行無水?；钛芯枯^多，對洄游性魚類無水?；畹难芯枯^少，可能是由于需氧量較大的洄游性魚類相比對含氧量要求較低的鲆鰈類等，較難實現(xiàn)無水保活運輸。何杰等［39］對羅非魚4種不同品系進行低溫馴化實驗，比較水溫8℃下48h內(nèi)羅非魚累積死亡率，吉富羅非魚較奧利亞羅非魚死亡率高出20%，由此可見，同一品種不同品系對低溫的耐受差異顯著。同時，魚貝類的體質(zhì)狀態(tài)也直接關(guān)系到物流各環(huán)節(jié)的持續(xù)作業(yè)，運輸前要挑選健康的魚貝類，體弱或患病的魚貝類在運輸時易死亡，影響存活率［40］。

3.2 運輸裝備

有必要開展魚貝類保活物流包裝裝備技術(shù)研發(fā)，以解決國內(nèi)目前在鮮活魚貝類物流環(huán)節(jié)存活率低、易發(fā)病等問題。無水?；畎b裝備應是封閉式的，包裝內(nèi)部應保持適當濕度和氧氣供應，包裝內(nèi)的個體不能相互疊加，使用無污染的包裝介質(zhì)時需預先冷卻。其次，魚貝類?；钗锪鲗噹麅?nèi)微環(huán)境要求較高，應研發(fā)基于 WSN［41］和RFID［42］技術(shù)的實時物流參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)魚貝類運輸全過程的環(huán)境監(jiān)控，為保證無水活運中魚貝類存活率提供技術(shù)支持。傅潤澤［43］等發(fā)明的一種針對活體水產(chǎn)品的無水運輸箱可提供殺菌、保溫、保濕、減震等功能。

3.3 相關(guān)環(huán)節(jié)有機銜接

實現(xiàn)生態(tài)冰溫無水活運產(chǎn)業(yè)化需要將養(yǎng)殖企業(yè)、運輸公司及經(jīng)銷商這三方緊密結(jié)合成一個整體。將商品鱘魚停食暫養(yǎng)2～3 d，放入冰水中迅速降溫（魚體溫度接近生態(tài)冰溫），待鱘魚處于冷麻痹狀態(tài)立即裝如尼龍袋中，放入泡沫箱，魚體緊挨但不可相互重疊，可裝入碎冰，充入氧氣后扎緊尼龍袋；即刻進行物流配送；到達目的地后在暫養(yǎng)水池（水溫18～20℃）中10～15 min即可復活。此法商品鱘魚運輸時長可達18～20 h［44］。獐子島集團聯(lián)手京東“活鮮宅配”實例論證生鮮電商O2O模式［45］。由此可知，生態(tài)冰溫無水活運具有非常廣闊的市場前景。目前，采用系統(tǒng)的生態(tài)冰溫無水活運技術(shù)對魚貝類進行運輸?shù)陌咐∩佟４送?，還需要加速活魚運輸行業(yè)相關(guān)規(guī)范和標準制定，包括?；罟に?、運輸技術(shù)、設備操作規(guī)范等。實現(xiàn)生態(tài)冰溫無水活運系統(tǒng)的規(guī)范化、標準化，確保無水運輸各環(huán)節(jié)的有效銜接。

4 展望

盡管目前無水生態(tài)冰溫?；罴夹g(shù)由于工藝技術(shù)不夠完善、包裝內(nèi)部環(huán)境控制精準度不夠，實際并未得到廣泛應用，仍以實驗室小試為主，但其不添加麻醉劑、無需帶水運輸?shù)奶攸c能大幅降低運輸成本的優(yōu)勢是有水?；钸\輸無法企及的。以往冰溫?；钛芯慷嚓P(guān)注?；顣r間和存活率，今后應進一步做如下考慮：（1）將冰溫?；钆c其他?；罘绞铰?lián)用，提高存活率、延長運輸距離和節(jié)約成本；（2）冰溫處理會降低水產(chǎn)動物的新陳代謝，并可能會影響食用時的營養(yǎng)和風味，可在保證存活率的同時關(guān)注魚貝類肌肉中的各相關(guān)指標的變化，研究最佳的冰溫?；钐幚項l件；（3）根據(jù)技術(shù)需求，優(yōu)化運輸裝備，提高無水微環(huán)境調(diào)控精準度，最終實現(xiàn)各種魚貝類的生態(tài)冰溫無水活運工藝。在上述技術(shù)與裝備不斷完善的基礎上，無水生態(tài)冰溫?；钸\輸技術(shù)將會有廣闊的應用前景。

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［44］劉霆.商品鱘魚低溫無水運輸技術(shù)［J］.中國水產(chǎn)，2010，（10）：54－55.

［45］宋潔涵.針對生鮮電商O2O模式的分析研究—以獐子島集團聯(lián)手京東“活鮮宅配”為例［J］.商業(yè)研究，2016，17：24－25.

Research progress of keeping alive transportation technology of ecological ice temperature without water on fish and shellfish

ZHANG Yuhan，XIE Jing
（Shanghai Ocean University College of Food Science and Technology，Shanghai Aquatic Products Processing and Storage Engineering Technology Research Center，Shanghai 201306，China）

With the increasing market demand for fresh fish and shellfish，the research for their keep alive transportation technology has become a hot spot.Low temperature can make fish and shellfish breathing weakened，reducing metabolism and turning into the＂hibernation＂state，and make waterless keep alive transport easily.The key processes of fish and shellfish ecological ice temperature waterless transport includes ecological ice temperature determination，gradient cooling，storage and transportation environment，technics of waking up，while some examples was used to explain the process.The technical points needed to pay attention for this keep alive transportation technology was also analyzed，such as the variety of fish and shellfish，transport equipment and transport links in the organic link.Finally，the existing ecological ice temperature waterless keep alive transportation technology was summarized，and the future research trend and direction of the technology were pointed out，which provided a reference for optimizing and improving the ecological ice temperature and non water transport system.

fish；shellfish；ecological ice temperature；key processes；waterless keep alive transportation

S981.14；S981.3

A

1007－9580（2017）02－038－05

10.3969／j.issn.1007?9580.2017.02.007

2017－01－18

農(nóng)業(yè)部產(chǎn)業(yè)體系海水魚保鮮與貯運崗位科學家項目；2016年上海市科技興農(nóng)重點攻關(guān)項目［滬農(nóng)科攻字（2016）第1－1號］；上海市科委平臺能力建設項目（16DZ2280300）

張玉晗（1993—），女，碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品保鮮保活。E－mail：zhanghina1993＠163.com

謝晶（1968—），女，教授，博士，博士生導師，研究方向：食品物流。E－mail：jxie＠shou.edu.cn