彭澤鯽夏季低溫休眠保活技術研究

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，選擇健康營養的膳食結構已經成為當下主流的生活方式，而鮮活魚類由于其低脂肪、高蛋白的營養特點，已經成為合理膳食營養結構中不可或缺的組分[1]。中國是漁業大國，2016年淡水魚產量3.411×107t，同比增長3.68%，其中鯽魚產量排第五，為3.005×106t；2016年，中國人均鮮活水產品消費約為21.7 kg，預計到2035年，中國人均鮮活水產品消費將達到32.48 kg[2-3]。然而，中國地域遼闊，山川相隔，許多優質水產品遠離廣大消費市場，這在很大程度上限制了消費。因此，研究影響水產品保活運輸的因素，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冰溫無水運輸4種[4-5]。冰溫貯藏技術最初由山根昭美在20世紀70年代提出，隨后得到廣泛研究[6]。白艷龍等[7]采用無水冰溫技術保活黃顙魚24 h后的成活率可達100%；吳云輝等[8]采用0 ℃無水保活黑鯛魚36 h后存活率達到100%；徐中平等[9]采用低溫無水保活星斑川鰈65 h 存活率為100%；任紅梅等[10]采用無水低溫技術保活青蝦6 h后成活率為83.4%；韓利英[11]、米紅波[12]等利用冰溫技術結合麻醉劑對鯽魚進行保活試驗也取得了一定的成果，但是麻醉劑在水生動物體內代謝機理還不清楚，麻醉劑的安全性也缺乏權威性判斷，存在一定的食品安全隱患[13-15]。而低溫休眠運輸和生態冰溫無水運輸的基本原理是通過低溫來抑制水產品的新陳代謝速率，減少耗氧以達到保活長運的目的，它具有用水量少、保活時間長和運輸密度大等優點[16-17]。

魚類會因季節變化調節自身生理狀態以適應環境，因此保活條件會因季節的差異而不同。在夏季，由于溫度較高，魚的新陳代謝旺盛，應激反應增強，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 ℃低溫研究青魚夏季保活運輸，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、有效的保活技術解決夏季長距離活運問題，不僅能夠銜接產銷兩地，而且能大大促進漁業的健康發展。

彭澤鯽屬于廣溫性魚類，是江西省的特種水產[20]，深受廣大消費者的喜愛，但是關于彭澤鯽的夏季保活研究鮮有見聞。雖然韓利英等[11]使用MS-222有水保活鯽魚達到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保活運輸的安全性缺乏權威性判斷[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保活溫度、魚水質量比、暫養時間和NaCl添加量對鯽魚夏季低溫休眠保活時間的影響，找出各因素最優水平，再通過正交試驗，確定其低溫休眠保活的最佳保活工藝，以達到為鯽魚夏季長途保活運輸提供長時間且無麻醉劑安全隱患的保活技術提供支持的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

彭澤鯽：于6～8月購自九江市水產科學研究所，鯽魚送到實驗室后在水箱中暫養一段時間，暫養水溫24～27 ℃，暫養期間保持水質清潔及氧氣泵工作，試驗前選擇體質健壯、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刺激后鯽魚有反應則判定魚是鮮活的，若經過反復刺激且放入水中一段時間后仍無反應則視為死亡，并且以鯽魚死亡點前一次取出的時間點作為其保活時間的極限。

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，以冰塊為冷源降溫，通過控制加冰塊的數量和補給冰塊的時間點把降溫速率控制在4～6 ℃/h，用數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，鯽魚的呼吸頻率是以其魚鰓蓋的張合次數作為標準來衡量。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 凍結點溫度的測定 取3條彭澤鯽，迅速敲擊頭部致死[21]，再將數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，實時記錄魚肉溫度并繪制凍結曲線，曲線較為平穩的階段即看作鯽魚的凍結點溫度[11]。

1.3.4 夏季低溫休眠保活運輸技術流程

鯽魚→停食暫養→誘導休眠→裝袋→充氧氣→密封→保活

鯽魚：選擇體表無傷，有活力的彭澤鯽；停食暫養：停止投食喂養彭澤鯽，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，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保活。

1.3.5 夏季低溫休眠保活單因素試驗

(1) 保活溫度：鯽魚停食暫養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，保活結束后，以保活時間為指標，確定最優保活溫度。

(2) 魚水質量比：鯽魚停食暫養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 ℃下保活，保活結束后，以保活時間為指標，確定最優魚水質量比。

(3) 暫養時間：將鯽魚分別停食暫養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，按魚水質量比2∶3加清水裝，再充純氧氣后置于14 ℃下保活，保活結束后，以保活時間為指標，確定最優暫養時間。

(4) NaCl添加量：鯽魚停食暫養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，按魚水質量比2∶3加水，在按添加水質量的0.0%，0.2%，0.5%，0.8%添加NaCl，然后充純氧氣后置于14 ℃下保活，保活結束后，以保活時間為指標，確定最優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，設計保活溫度、暫養時間、魚水質量比和NaCl添加量的四因素三水平正交試驗，以保活時間為指標，研究彭澤鯽夏季低溫休眠保活的最佳技術條件。

2 結果與討論

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境突然發生變化，彭澤鯽對于外界環境的變化迅速產生了應激反應[22]，主要表現在呼吸頻率升高，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，側翻。當溫度降到7 ℃ 左右時，大約80%的彭澤鯽出現：呼吸非常微弱，安靜地躺在水底，對外界的刺激反應遲鈍；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 彭澤鯽的凍結點

由圖1可知，在-40 ℃凍結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，然后又加速降溫，因此，彭澤鯽的凍結點溫度略低于0 ℃，繼續降溫將導致魚肉凍結，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保活時間。

圖1 彭澤鯽的凍結曲線Figure 1 Freezing curve of Pengze crucian carp

2.3 彭澤鯽夏季低溫休眠保活單因素試驗

2.3.1 保活溫度對彭澤鯽保活時間的影響 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，繼續升高溫度，保活時間反而下降。夏季的氣溫、水溫較高，彭澤鯽沒有經過一段時間的冷訓，短時間內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，強應激反應產生的不利影響不能被彭澤鯽自身的新陳代謝調控所適應，故影響了彭澤鯽的保活壽命[17]。王利娟等[23]研究發現，大口黑鱸魚不能在其休眠溫度及以下保活；呂飛等[24]也研究得出，水產品的保活溫度不是越低越好，還要根據水產品的運輸季節及其種類、規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，能通過調控自身的生理代謝適應環境變化，故保活時間較長[25]。因此，14 ℃左右為彭澤鯽適宜的保活溫度，而非在生態冰溫內低溫保活。

不同字母表示各組試驗結果存在顯著性差異(P<0.05)圖2 保活溫度對彭澤鯽低溫休眠保活時間的影響

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保活時間隨著加水量的增加而不斷延長，但是當魚水質量比達到2∶3時，繼續加水，彭澤鯽保活時間沒有顯著延長(P>0.05)。在密閉的環境中加水可以改善彭澤鯽的存活環境，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境中繼續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，故在保活過程中加水量繼續增加，保活時間也不會顯著延長。因此結合實際效益考慮，選擇魚水質量比為2∶3較為合理。

不同字母表示各組試驗結果存在顯著性差異(P<0.05)圖3 魚水質量比對彭澤鯽保活時間的影響

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

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

不同字母表示各組試驗結果存在顯著性差異(P<0.05)圖4 暫養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添加量對彭澤鯽保活時間的影響 將鯽魚暫養24 h后誘導休眠并按魚水質量比2∶3加水裝入自封袋，置于恒溫箱保活。如圖5所示，隨著NaCl添加量的增加，彭澤鯽的低溫休眠保活時間先增加后減少，NaCl的添加量為0.2%時，彭澤鯽的保活時間最長，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，降低因環境變化引起的應激反應，同時可以減少魚類表皮黏液的產生，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，產生不利影響，縮短其保活時間[30]。因此，在淡水魚運輸時要根據魚的種類、水溫等因素添加適量的NaCl量以延長其保活運輸時間。故彭澤鯽夏季低溫休眠保活運輸的適宜NaCl添加量為0.2%。

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

2.4 彭澤鯽低溫休眠保活工藝的優化

正交試驗方案各因素水平見表2。在充純氧保活，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，選擇保活溫度、暫養時間、魚水質量比、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化試驗。正交試驗結果見表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，表明保活溫度對于彭澤鯽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保活時間有影響，但影響不顯著，與正交試驗結果分析一致；彭澤鯽夏季低溫休眠保活運輸的最優技術條件為A2B2C3D2，即選擇健壯的彭澤鯽放在清水中停食暫養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的魚水質量比加水裝袋，添加0.3%的NaCl，充入純氧密封，放在(13±1) ℃下保活。

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

表3正交試驗保活優化結果

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

試驗編號ABCD保活時間/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 正交結果驗證實驗

選取有活力，體表完整，規格一致的鯽魚放在曝氣自來水中停食暫養24 h，再加冰梯度降溫誘導鯽魚休眠，取出，按照魚水質量比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，結果鯽魚的保活時間為148 h。雖然略短于正交試驗中A2B3C1D2組合的保活時間(153.2 h)，但是保活時間完全可以滿足實際保活運輸需要，且用水量減少了20%，降低了保活運輸成本，提高了運輸密度，因此，結合現實需求和經濟效益，確定A2B2C3D2為彭澤鯽夏季低溫休眠保活的最佳方案。

3 結論

低溫保活是一種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條件是：選擇健壯的彭澤鯽放在曝氣自來水中停食暫養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) ℃的條件下保活，保活時間可達148 h。因此，該保活技術有助于降低鯽魚的活運用水量，延長保活時間，避免鯽魚夏季活運過程中因高溫引起的魚類高死亡率，對于銜接產銷兩地的市場及促進生鮮電商的發展都有積極意義，同時可為其他淡水魚類在高溫季節的保活運輸提供技術借鑒。但是如何將保活技術應用于實際保活運輸還需要更真實地模擬現實保活運輸過程中顛簸對保活的影響程度。

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