魚類保活運輸技術研究現狀及展望

張曉林， 王秋榮， 劉賢德

(農業部東海海水健康養殖重點實驗室，集美大學水產學院，福建 廈門 361021)

魚類保活運輸技術研究現狀及展望

張曉林， 王秋榮， 劉賢德

(農業部東海海水健康養殖重點實驗室，集美大學水產學院，福建 廈門 361021)

安全高效的保活運輸是保持魚類鮮度的有效方式，既能滿足消費者的需求，又可以提高企業的經濟效益。本文介紹了有水運輸和無水運輸兩種魚類保活運輸的技術方法，并對兩種方法的優劣點進行了比較；闡述了魚體體質、溫度、水質(pH、溶氧、氨氮和代謝廢物濃度)以及其他因素對魚類運輸存活率的影響；最后提出了現階段魚類保活運輸存在的一些問題和應對措施，并對其發展前景進行了展望。根據對現有文獻資料進行的分析，認為利用生態冰溫法輔以二氧化碳作為麻醉劑進行無水運輸將是今后魚類保活運輸研究和應用的重點。此外，開發無氧保活運輸方法及相應的高效運輸裝備也應重點關注。這些都將有助于實現我國漁業現代化的更快發展。

魚類;影響因素;有水運輸;無水運輸;無氧運輸

魚肉因味道鮮美、具有低脂肪高蛋白等諸多優點而深受消費者的青睞。與冰鮮魚相比，活魚安全性高，且能最大限度保留原有肉質風味和營養價值，因而經濟價值較高。為使消費者吃上安全、健康、優質的活魚，同時也為了拓展銷售市場、增加銷售量、提高商品價格，研究開發高效、經濟的魚類保活運輸技術，具有重要的社會和經濟效益。活魚運輸根據運輸過程中是否加水可以分為有水運輸和無水運輸兩種方式。有水運輸是指通過增加運輸水體的溶氧量、降低水溫以及輔助麻醉等方法來提高魚類運輸量和存活率[1-3]；無水運輸是指通過降溫至生態冰溫或使用麻醉劑等方法使魚體進入休眠狀態，然后在無水或霧態下進行保活運輸[4]。本文介紹了目前國內外活魚運輸的主要方法及其影響因素，并提出現有活魚運輸方法存在并亟待解決的問題，為今后開發安全高效的魚類保活運輸技術提供參考。

1 保活運輸技術

1.1 有水保活運輸技術

目前，國內外魚類的有水保活運輸技術主要有增氧法、降溫法和麻醉法。根據應用范圍，增氧法一般多用于淡水養殖魚類的運輸；降溫法應用范圍較為廣泛，魚類、蝦類、蟹類及貝類都適用；麻醉法僅限于親魚、魚苗的運輸，但將麻醉劑應用于食用魚，目前還存在爭議[5]。

①增氧法。在魚類的商業運輸中主要有曝氣和包裝充氧兩種方法。曝氣是指利用充氣或機械攪動等方法增大水與氣體接觸，進行溶氧或散除水中溶解性氣體和揮發性物質的過程。水產養殖上常用的曝氣方式有壓縮氣態氧、液態氧、攪拌器和供氧機等。運輸時根據運輸距離、時間的長短選擇適宜的曝氣方式，例如，中短途的運輸可以利用壓縮氣態氧和液態氧的方式，高密度的長時間運輸可綜合使用攪拌器和供氧機[6]。而包裝充氧則主要是在排盡空氣的尼龍袋中加入一定比例的水和活魚，在包裝袋內充滿氧氣，封口后再進行運輸，在運輸過程當中要注意檢查尼龍袋是否存在漏水或漏氣現象，為防止運輸時包裝袋破損，常用泡沫箱加以保護[7]。

②降溫法。是魚類及其他水產品進行短距離有水運輸最常用的方法。以草魚為例[8]，當水溫降至4℃時魚體會進入“半休眠”或“完全休眠”狀態，此時呼吸和代謝水平最低，因而可以延長其存活時間。但要注意采取合適的降溫速率和降溫時間，一般以平均0.5～3℃/h的速率降低水溫[9]，避免魚體因溫度大幅變化產生應激反應而降低存活率。

③麻醉法。麻醉法主要是通過物理方法或化學麻醉劑對運輸魚類進行麻醉處理，降低呼吸和代謝強度，緩解應激反應，減少魚體損傷，提高存活率[4]。目前，魚類的有水保活運輸以化學麻醉法為主，應用于水產品保活運輸的化學麻醉劑就有30 多種，最常用的有間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽(MS-222)和丁香酚。

MS-222具有易溶于水、見效快、復蘇時間短等特點，且對處理過的水產品及人體接觸都無毒害作用[10-11]。MS-222經美國食品藥物管理局(FDA)認可用于魚蝦類的麻醉運輸，但要求經麻醉的水產品必須經過21 d的藥物消退期才可以在市場上進行銷售[12]。丁香酚(C10H12O2)最初被用來作為食物添加劑和牙科醫學的止痛劑，后因其麻醉效果較強、廉價易得、溶解性好及對環境無危害等特性而被廣泛應用于活魚運輸。丁香酚也有某些不足之處，比如經其麻醉后的復蘇時間比MS-222長[13]，而且由于具有揮發性，在麻醉過程中藥效會逐漸下降14]，需要較高麻醉濃度。

1.2 無水保活運輸技術

使用化學麻醉劑進行活魚無水運輸存在一定的安全問題，為此利用二氧化碳作為魚類麻醉劑進行無水保活運輸的技術方法正在研究之中。此外，利用魚的生態冰溫來降低其呼吸及代謝水平，延長其存活時間，再在無水環境中進行低溫運輸的方法已在某些魚中得到應用。

(1)二氧化碳(CO2)麻醉法。一定濃度的CO2對魚類及其它水產動物具有麻醉效果，利用CO2作為麻醉劑進行活魚的無水運輸，不僅可以提高活魚運輸效果，還能降低運輸成本。日本學者[15]將直徑為納米級的CO2氣泡與氧氣一起通入20℃的海水中可以麻醉三線磯鱸(Parapristipomatrilineatus)長達22 h之久，并且在麻醉結束后的2～3 h內可以復蘇過來；瑞典學者[16]研究發現，使用不同比例的CO2和O2的混合氣體麻醉會造成紅點鮭(Salvelinusleucomaenis)的應激反應，在1:1比例的CO2與O2混合物中的應激時間顯著短于比例為1∶9的CO2與O2混合物中的應激時間(143 s對276 s)；我國學者發現CO2對鯉魚(Cyprinuscarpio)、羅非魚(Oreochromisspp)也有較好的麻醉效果[17-18]。由于CO2不同于一般的化學麻醉劑，沒有藥物消退期，安全可靠，對人體無害，可直接向市場銷售，因此具有廣泛的應用前景。但是，由于CO2的麻醉時間和復蘇時間相對較長，且CO2麻醉的濃度范圍很小，其合適的麻醉劑量很難掌控，甚至只對部分魚類具有較好的麻醉效果[19]，因此其應用范圍相對比較有限。

(2)生態冰溫法。研究發現，包括魚類在內的冷血動物都有一個能夠區分生死的溫度，稱為臨界溫度(表1)[20-22]。由臨界溫度到結冰點的溫度范圍稱為生態冰溫。該方法不同于有水運輸中的降溫法，二者最大的區別在于，降溫法最終達到的溫度要高于生態冰溫法，即降溫法所達到的最低溫度仍在生態冰溫以上。

表1 部分魚、貝類的臨界溫度和結冰點

應用生態冰溫法進行保活運輸有兩個關鍵步驟，降溫休眠過程和升溫喚醒過程。將活魚暫養48～72 h后，通過梯度降溫的方式將水溫降至活魚生態冰溫范圍內，此時的魚會處于休眠狀態。經過該“冷馴化”過程的魚類，即使處于比生態冰溫零點還低的環境溫度中，仍然可以保持休眠狀態而不會死亡[23]。運輸至目的地之后，先將休眠狀態下的魚轉入水溫在生態冰溫范圍內的暫養池中，通過梯度升溫方式使其逐漸恢復正常狀態，此過程稱為“喚醒”。在運輸過程中其溫度越接近結冰點，保活的時間越長[24]。此外，降溫休眠和升溫喚醒均要按梯度升溫降溫，越接近生態冰溫范圍，其升溫降溫的幅度要越小。以鯽魚[25]為例，所處的水環境其升降溫梯度與升降溫速率之間的對應關系如表2所示。此外，無水保活運輸系統屬于封閉控溫式系統，當魚處于休眠狀態時，應保持容器內一定的濕度，并提供一定濃度的氧氣，這些輔助性條件可以有效提高活魚運輸存活率。

表2 升降溫梯度與升降溫速率之間的對應關系

1.3 運輸方法比較

目前，活魚大多采用有水方式進行運輸，但該方法存在運輸水體體積大、魚體裝載量少、存活率低、安全性低、成本高等缺點。無水保活運輸技術與傳統的有水運輸技術相比，具有無水(或極低量水)、運輸量大、成本低等優點[26]，缺點是無水保活運輸技術還不成熟，一些水產種類的運輸成活率還偏低。

2 保活運輸的主要影響因素

2.1 魚體體質

魚體體質的強弱在很大程度上對運輸存活率的高低起著決定性作用。體弱多病、體表有傷的魚，由于自身耐受低氧能力較差，對運輸過程中產生的惡劣環境的抵御能力會相對較差。因此，為了提高運輸存活率，在選擇運輸對象時應挑選那些體質健壯、體表無傷、對環境適應能力強的個體。

2.2 溫度

一般來說，溫度越高魚類的新陳代謝強度越強，耗氧量越大，使得運輸存活率降低，所以在保活運輸過程中都會采取降溫措施。低溫在減弱呼吸代謝強度、降低活動量的同時也抑制了氨氮、乳酸等的生成以及微生物的生長，保證了水質和活體質量[27]。當環境溫度發生驟變時，大多數魚類會產生應激反應，因此宜采用緩慢降溫法，降溫梯度一般不超過5℃/h[28]，以此降低應激反應強度。

2.3 水質

水是魚類有水運輸的重要載體，水質好壞直接影響有水運輸中魚類的存活率。影響水質的主要因素有pH、溶氧、氨氮和魚類代謝廢物濃度。

①pH。水體的pH直接影響魚體的生理狀況，大多數魚類適合生活在中性或弱堿性的水環境中,一般維持水環境的pH范圍為6.5～9.0。當水體pH偏高或者偏低時，會對魚體皮膚黏膜和鰓部組織造成危害，進而影響呼吸速率。

②溶氧。水體的溶解氧濃度對活魚運輸起著關鍵性的作用。在運輸過程中應供給充足的氧氣，尤其是長途運輸，這樣才能保證較高的存活率。由于低溫有利于提高氧氣的溶解度，并且氧分壓與溶解度成正比[29]，所以在適應溫度范圍內，可以通過降溫的方式來提高水體的溶解氧。

③氨氮和代謝廢物。在運輸過程中，由于魚體不斷地排出代謝產物及分泌體表黏液，很容易造成水體渾濁，若不及時處理，不僅會造成魚體氨中毒，產生的懸濁物還會附著于鰓孔，造成攝氧困難[30-31]。因此在進行遠距離運輸時，中途應進行換水或使用過濾裝置，以此防止水質惡化[4]。

在活魚運輸過程中，魚類還會受到諸如捕撈、搬運和顛簸等外力脅迫的影響，這些都會引起魚類的應激反應，從而影響運輸存活率。此外，運輸密度也會對存活率造成一定的影響。

3 問題與展望

近些年，國內外的專家學者對魚類保活運輸技術的主要方法、影響運輸質量的主要因素以及運輸中產生的應激反應進行了諸多研究并取得了很大進展，但仍存在一些亟待解決的問題：

①目前水產市場主要還是以有水運輸方式實施活魚冷鏈運輸，商家為提高運輸存活率、降低運輸成本，往往向運輸水體中添加麻醉劑、抗菌劑等化學藥品，以降低魚體的應激反應、避免細菌感染，有的甚至使用違禁藥品，這帶來了極大的食品安全問題；②無水保活運輸技術尚不成熟，應用范圍還比較窄，使得該技術處于比較滯后的狀態。此外，我國活魚運輸的裝備還比較落后，亟待大力開發新型活魚運輸工具。

針對以上問題，今后活魚運輸技術的研究和發展需要注重以下幾個方面。

(1)對于有水運輸，除了需要開發一些安全高效的新型麻醉劑之外，還可以選擇一些天然綠色的誘導休眠劑來代替麻醉劑。(2)對于無水運輸，需要對現有技術進行優化。比如：使用CO2作為活魚無水運輸的麻醉劑，其有效性還需要進一步驗證。由于魚類對于水中的CO2濃度較為敏感，不同魚類對CO2濃度的耐受性存在較大差異，一旦濃度超過其耐受值，就會極大降低存活率。因此，對不同魚種需要摸索最優麻醉劑量和有效作用時間。(3)開發無氧運輸技術。無論有水運輸還是無水運輸，都離不開氧氣的供應，若能開發出無氧運輸技術則可以節省不少成本。據報道，美國的Global Fresh Foods(GFF)公司對外聲稱不使用冰、不使用對環境有害的聚苯乙烯泡沫塑料包裝，或者不采用高成本且對環境有害的空運，在運輸中完全排除氧氣，將新鮮的鮭魚從智利通過海運到美國西海岸[32]，并且聲稱已通過獨立實驗室的測試和驗證。但是這一方案的真實性有待相關研究人員測試和驗證，如果該無氧運輸技術真實可靠，無疑為水產動物保活運輸行業提供了一個新的選擇方案。(4)研究開發新型活魚仿生態冷鏈的運輸裝備。

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·文摘·

油籽餅替代魚粉對顆粒飼料擠出特性和質量性狀的影響研究

在水產養殖飼料中使用合適的魚粉替代物是確保魚類養殖可持續性和經濟性的重要之事。對作為魚粉可能替代品的大豆、亞麻籽、油菜籽和向日葵籽餅進行了調查研究。用油籽餅替換用作參考的含魚粉配方飼料中25%(w/w)的魚粉而生產出的顆粒飼料具有與參考飼料相似的營養特征，但膨化性不那么顯著、下沉速度增加、水穩性和抗磨損性較低。含油籽餅飼料顆粒的下沉速度可通過改善其徑向膨化而降低，這可通過改變膨化機的螺桿構型實現，即增加反向元件和捏合塊的數量。采用碾磨更細的油籽餅顆粒同樣可以實現下沉速度的降低。本研究表明，使用作為油料生產副產品的油籽濾餅部分取代魚粉是可行的。此外，目前的研究結果表明，通過改變擠出工序中的特定參數，魚飼料顆粒成品的物理特性可得到改良而更接近于含魚粉的參考飼料顆粒。

(《Journal of Food Engineering》Vol.191)

Current situation and prospects of live fish transport technology

ZHANG Xiaolin,WANG Qiurong,LIU Xiande

(KeyLaboratoryofHealthyMariculturefortheEastChinaSea,MinistryofAgriculture,FisheriesCollege,JimeiUniversity,Xiamen361021,China)

Safe and efficient live transportation is an effective way to keep the freshness of fish,which could better meet the needs of the consumers while increasing the economic benefit of the enterprises.In this paper,two kinds of live transport,i.e.water or water-less transport were reviewed,the advantages and disadvantages of the two transportation methods were compared,the effects of fish body constitution,temperature,water quality (pH,dissolved oxygen,ammonia-nitrogen and metabolic concentration) and other factors on the survival rate of the transported fish were elaborated,and then some problems existing in live fish transport were pointed out and the countermeasures proposed.Through the analysis of the available data,it is believed that the water-less transportation using ecological ice temperature supplemented with carbon dioxide as an anesthetic would be the focus of future research and application;in addition,the development of anaerobic live transport and the related high-efficient transport equipment also need special attention;and all these will contribute to the faster development of China's fisheries modernization.

fish;influence factors;water transportation;water-less transportation;anaerobic transportation

10.3969/j.issn.1007-9580.2017.01.008

2016-11-04

2017-01-20

國家自然科學基金項目(31172397)；福建省高等學校新世紀優秀人才支持計劃(JA14167)；福建省科技廳農業引導性(重點)項目(2015N0011)

張曉林(1991—)，男，碩士研究生，研究方向：水產養殖學。E-mail：1553279313@qq.com

劉賢德(1974—)，男，博士，教授，研究方向：水產養殖學。E-mail：xdliu@jmu.edu.cn

S981.16

A

1007-9580(2017)01-040-05