壇紫菜冷藏網海區試驗

李鵬全，劉偉成*，張鵬，鄧華強

(1.浙江省海洋水產養殖研究所，浙江 溫州 325000； 2.蒼南縣浙新漁業有限公司， 浙江 蒼南 325800)

紫菜屬世界種，從熱帶、亞熱帶到溫帶和寒帶均有分布，是人工培養的最具經濟價值的海藻之一，年產值超過20億美元，拉動海藻產業的蓬勃發展。因富含蛋白質、微量元素、維生素和多糖等營養成分，市場需求持續增長。從2008—2016年，我國紫菜總產量增長率超過60%，達到13萬t，成為沿海居民重要的創收渠道[1]。壇紫菜(Pyropiahaitanensis)俗名紫菜、烏菜，紅藻綱，屬紅毛菜科，典型的暖溫帶區域物種，最初發現于福建省，后廣泛栽培于福建、浙江、廣東、江蘇等省份，面積超過5.3萬hm2，約占紫菜總產量的75%～80%[2-3]。

野生壇紫菜生長在潮間帶的巖礁上，喜風浪，耐干露，在高潮區的壇紫菜葉狀體失水可高達85%～95%，恢復培養后仍繼續存活[4]。近年來，壇紫菜主產區福建及浙江南部海域爛菜現象嚴重，主要原因是每年9—10月高溫反彈及無風浪天氣的影響，導致歉收或絕收[5]。在自然條件下，壇紫菜生長過程與氣象條件緊密相聯，壇紫菜殼孢子釋放和幼苗附著的最佳水溫為25～27 ℃，持續高溫會抑制殼孢子分裂和存活，而葉狀體的自然生長期為每年9月至次年3月，適宜水溫為16～25 ℃[6-7]。在全球氣候變化的趨勢下，我國沿海水域溫度的波動對大型藻類的養殖也造成潛在影響，尤其是大型海藻的光合作用和呼吸作用等代謝過程[8-12]。另一方面，高密度養殖對大型海藻的養殖也有一定的負面影響[13-14]。

為了有效應對氣候變化的不穩定性，防治病害，延長生產期，日本較早開展了條斑紫菜(Porphyrayezoensis)冷藏網的應用研究，在增強了條斑紫菜抗逆境脅迫的同時，使紫菜產量和質量也有所提高。國內關于條斑紫菜和壇紫菜冷藏網苗種儲備技術的研究在80年代就有報道，因地理分布、生物學特征和生態習性存在差異，壇紫菜的冷藏網應用滯后于條斑紫菜[15-17]。陳昌生等[18]研究了冷藏對壇紫菜及雜藻存活和生長的影響。本試驗主要探討了壇紫菜冷藏網苗種儲備技術效果和生產效益，為壇紫菜冷藏網的開發應用積累有益資料。

1 材料與方法

1.1 材料

以浙東1號為試驗材料，中試海區選在浙江省溫州市蒼南縣沿浦鎮木林村海區(27°19′N，120°43′E)。試驗組于2017年8月19日開始采苗，下海張掛，經出苗期管理后，苗長至3～5 cm，于9月10—15日解收苗網，并于當日陰干入庫冷藏，2017年11月中旬出庫下海栽培。對照組與試驗組同時采苗(附苗密度基本一致)，并于同一海域進行海上栽培，采用同等管理措施。

1.2 冷藏苗網選擇與處理

網簾選擇。藻體長度3～5 cm，藻體健壯，無雜藻附生的網簾。

干燥。采用毛竹架搭成支架，置通風處陰干，至含水率30%左右、肉眼觀察藻體上出現鹽霜、手握有彈性為標準，置陰涼處回潤2 h左右。

包裝。材料為長100 cm、寬70 cm塑料編織袋，每袋可放3.5 m×4.2 m苗網15張，將陰干(回潤)過的苗網裝袋扎緊。

入庫。將包裝好的網簾分速凍和恒溫凍藏兩步入庫。先將苗網送進速凍庫房，溫度降至約-35 ℃下急凍4 h，再轉入恒溫冷藏庫堆垛，貯藏期間保持冷藏溫度恒定，波動范圍在-18～-20 ℃。

下海栽培。冷藏網出庫后應減少在空氣中的暴露時間，在下海張掛前，打開編織袋浸入海水中，待幼苗吸足海水，在即將漲潮時刻張掛，冷藏網苗簾在養殖初期應避免移動海域，養殖管理與常規栽培的管理相同。

1.3 葉狀體的采集和預處理

當紫菜葉狀體幼苗在栽培海域生長到一定長度時(約20 cm)，隨機從冷藏網和對照組的養殖網簾上分別減取一段長3～4 m的網繩，陰干后密封，置-20 ℃冷凍貯藏，待樣品采集完畢后進行測定。

1.4 葉狀體的長度與厚度測定及產量評估

葉狀體生長率和產量測定。試驗組以冷藏網下海栽培為初始日齡，每7 d測定1次長度，取樣數量為30顆，采樣的海區和筏架保持一致，各測量結果取平均值作生長曲線。對照組以冷藏網入庫為初始日齡，測定方法同上。以試驗網簾(規格3.5 m×4.2 m)上所采收的紫菜重量作為產量。壇紫菜的絕對生長率AGR和特定生長率SGR計算公式如下：

AGR=(L-L0)/t；

SGR=[ln(L)-ln(L0)]/t。

式中，L、L0分別為葉狀體長度的測定平均值和初始值(cm)，t為時間(d)。

厚度測定。分別取海區第一水至第五水的葉狀體，用冰凍切片機(Frigocut 2700，Reichert Jung，LEICA公司)對中部做橫切片，在OLYMPUS-BH光學顯微鏡下，用Image-Pro Express軟件測量中部的厚度，測量30次，取平均值作為該部位的葉狀體的厚度。

1.5 葉狀體的粗蛋白、質構測定

粗蛋白。采用微波消解納氏比色法。

質構測定。樣品切成規整的方塊。測試前將樣品在室溫下放置0.5 h，剔除低溫影響。采用TA-XT.plus質構分析儀，質構測定指標為(硬度和彈性)，每個樣品平行測定10次。

測定參數。測試前速率1.00 mm·s-1，測試速率3.00 mm·s-1，測試后速率10.00 mm·s-1，壓縮程度50%，停留時間間隔5 s，觸發模式Auto(Force)，觸發力5.0 g，測試探頭為P50。

1.6 數據處理

試驗數據用Excel 2016軟件計算和作圖。

2 結果與分析

2.1 葉狀體

2.1.1 色澤及生長

從表1、圖1可知，在同一養殖海域，冷藏網壇紫菜幼苗下海栽培0～14 d與對照組的葉狀體生長差異不明顯，處于低速生長適應期；14 d后進入快速生長期，試驗組與對照組壇紫菜的特定生長率均表現出最大值，分別為0.10和0.09；至27 d時，試驗組與對照組的最大絕對生長率分別為1.34和1.09 cm·d-1，下海栽培35日齡即可收獲頭水紫菜，第一水冷藏網壇紫菜平均長度為(26.35±1.64)cm，比對照組增長13.0%。

表1 冷藏網與對照組的壇紫菜葉狀體的 生長率比較

圖1 冷藏網與對照組壇紫菜在海區的生長曲線

第一水菜質好，雜藻少，隨著生長期的延長，菜色逐漸暗淡，雜藻增多，冷藏網壇紫菜和對照組的壇紫菜樣品均表現出這一特點；相比對照組樣品，冷藏網紫菜由于操作過程中除雜藻效果好，雜藻含量少，基本沒有鮮綠色雜藻混入，因此色澤烏黑發亮，且微呈紅色。從圖2、3可知，冷藏網與對照組五水葉狀體長度和寬度的差異較小，冷藏網略優于對照組。

圖2 冷藏網與對照組壇紫菜在海區的 每水葉狀體長度

圖3 冷藏網與對照組壇紫菜在海區的 每水葉狀體寬度

2.1.2 產量

從圖4可以看出，一二水冷藏網壇紫菜的產量明顯高于對照組。相比對照組，冷藏網壇紫菜第一水產量增加9.4%，第二水產量增加7.1%，第三水降低1.4%，第四水和第五水紫菜因質量下降，市場接受度較低。試驗結果表明，在相同養殖時間內，冷藏網壇紫菜的生長速度優于常規養殖網簾，在采苗密度相當的情況下，冷藏網表現出生長快、產量高等優勢。

圖4 冷藏網和對照組的壇紫菜收獲產量

2.2 品質

2.2.1 蛋白含量與厚度對比

由圖5、6可知，隨著生長期的延長，試驗組與對照組壇紫菜的蛋白含量均呈下降趨勢，厚度呈增加趨勢，且冷藏網和對照組壇紫菜的蛋白含量間和厚度間均無顯著性差異。冷藏網壇紫菜第一水蛋白含量較第五水降幅5.9%；試驗組與對照組前三水葉狀體厚度差異較小，第四水葉狀體厚度較前三水分別增加6.5%、5.8%，第五水葉狀體厚度與前三水呈顯著性差異。

圖5 冷藏網和對照組的壇紫菜粗蛋白含量

圖6 冷藏網和對照組的壇紫菜葉狀體厚度

2.2.2 硬度與彈性對比

水產品的質構是一個復雜的性狀，指食品流變學特性的物理感受，包含硬度、彈性、內聚性、咀嚼性和黏著性等指標，是決定產品被消費者選擇的重要因素。選取壇紫菜具有代表性的硬度和彈性兩個指標，測定結果如表2所示。冷藏網壇紫菜第一水樣品和對照組第一水樣品硬度、彈性均較為一致，二者不存在明顯差別。

表2 冷藏網和對照組壇紫菜硬度和 彈性測定結果對比

3 討論

3.1 冷藏及恢復溫度培養對壇紫菜生長的影響

壇紫菜的葉狀體具有耐低溫、耐失水等優良特性，在養殖生產過程中，通過晾曬、陰干、低溫冷藏、淋藏等操作可殺滅藻體表面附生的部分雜藻和細菌，進而促進藻體健康生長。其中，冷藏網技術體系成熟，在條斑紫菜上的應用實踐表明，該技術可有效清除滸苔等大型雜藻，提高紫菜質量，并通過換網生產等輔助措施可防治病害的發生。而壇紫菜與條斑紫菜的生態習性、生物性狀等存在明顯差異，造成冷藏網技術應用受限。陳昌生等[18]在壇紫菜的冷藏條件優化方面的研究結果表明，控制貯藏時間(90 d以內)，在-10～-20 ℃條件下冷藏壇紫菜的存活率在98%以上，在試驗條件范圍內，冷藏溫度越低，貯藏時間越短，壇紫菜恢復培養溫度后的生長態勢就越好。

本試驗將壇紫菜幼苗(苗長3～5 cm)于-18～-20 ℃儲藏60 d，于11月中旬下海恢復溫度培養，冷藏網樣品生長態勢略優于對照組，葉狀體平均長度增加13.0%，前三水壇紫菜的收獲產量增長5.4%，表明冷藏網技術可應用于浙東1號壇紫菜新品種。在低溫貯藏過程中，隨著儲藏時間的延長，低溫將對藻體細胞造成傷害，需充分考慮海區水溫等條件，適時出庫養殖，利于壇紫菜的生長。此外，冷藏期間溫度波動會造成部分藻細胞死亡，因此在壇紫菜冷藏過程中保持冷藏溫度的恒定至關重要[19]。在病害防治研究方面，持續高溫、水流交換不暢等海況均為赤腐病、擬油壺菌病的爆發創造了有利條件，腐霉菌絲適宜生長在較高水溫條件下，通過低溫冷藏，可有效緩解病害在海區蔓延，規避病害爆發期[20]。

3.2 冷藏及恢復溫度培養對壇紫菜品質的影響

紫菜葉狀體的表型性狀(厚度、長寬度、生長速率等)是產量和質量的決定性因素[21]。其中，不同品種的紫菜葉狀體厚度存在差異，但均表現出隨著收獲次數的增多而加厚。試驗組與對照組前三水壇紫菜葉狀體厚度增加不明顯，第四水葉狀體厚度較前三水分別增加6.5%和5.8%，第五水葉狀體厚度相比前三水呈顯著性差異。藻體厚度是紫菜加工體系的一個制約點，薄體的條斑紫菜易加工為優質產品，而人工養殖的壇紫菜，因藻體相對較厚，深加工產業滯后[22]。紫菜蛋白有抗腫瘤、增強免疫、抗氧化、降血壓、舒張血管等生物功能，是鑒定紫菜品質的重要指標，而紫菜的營養成分隨收割期而發生變化[23]。陳美珍等[24]報道，末水壇紫菜的粗蛋白含量較第三水增加，多糖含量顯著下降，膳食纖維占較大比例，灰分中鉀、鎂含量高，鈉相對較少。而試驗發現，冷藏網和對照組壇紫菜從一水到五水的蛋白質含量均呈下降趨勢，降幅約6%。壇紫菜初期到盛期(第三水)，粗蛋白主要成分藻膽蛋白含量維持在較高水平(4.2%～4.2%)，而末水紫菜由于葉狀體老化，氮的吸收受到限制，藻膽蛋白大量分解，葉綠素含量占據了主導地位，色澤從初期的烏黑亮紫偏轉綠[25]。冷藏網壇紫菜粗蛋白含量為35.7%～38.0%，與謝程亮等[26]調查結果相近，福建省壇紫菜的粗蛋白含量為34.9%～37.2%。品系、生長環境和生長季節等因素均可影響紫菜的蛋白質構成，同品系條斑紫菜在不同的產地蛋白質構成存在差異，而同品系不同產地的壇紫菜蛋白質構成相似[27]。