水产品保鲜技术(诚毅)--第一章 水产品的保活运输及储存

2020/3/91水产品保鲜技术郝更新[e-mail]第一章水产品的保活运输及储存鱼类的生命活动随水环境条件的相对稳定及变化而维系动态平衡，并不断变化发展。鱼类种族的生存、繁衍和发展必须与水体环境相协调，必须对外界环境各类因子的刺激做出反应，消除由环境变化而引起的危害。不同品种的鱼长期生活于不同的水域，因此具有不同的生态要求和生长特性。第一节保活贮运的基本知识一、水生动物的生态要求以常见大规模养殖鱼类为具体代表，水生动物为维持其正常的生长一般应满足以下几个方面的要求。（一）水生动物对栖息水层的选择和适应水生动物大部分时间生活在水中，由于食性、耗氧量、光照强度等诸多因素的影响，经过长期的环境适应，许多水生生物相对固定地生活于一定的水层。中上层鱼：鲢鳙鳊鱼草鱼中下层鱼：鲫鱼青鱼底层鱼：鲤鱼尼罗罗非鱼无固定的栖息水层。（二）水生动物的温度适应性研究表明在合适的生长温度范围内，鱼类的代谢强度一般与环境温度成正相关。当环境温度趋向鱼类正常生长的温度上限时，温度升高可导致其代谢速率的明显加快。其中标准代谢率与温度的关系为：Ms=ebT式中Ms:标准代谢率；b:代谢常数，其大小与鱼的品种有关；T:环境温度，℃经过长期的适应，不同鱼类对水温的要求不同，每种鱼都有其合适的生长温度。温带地区的鱼类所能适应的水温的变化范围相对较宽，属于广温性鱼类。一般温水性鱼类的最适生长温度为20～30℃，低于15～20℃时食欲下降，生长缓慢。我国养殖的主要淡水鱼类，如鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼、鲤鱼和鲫鱼等鱼类的最适生长温度大致为23～28℃，是典型的广温性鱼类。热带鱼类的生长适温偏高，如罗非鱼为25～33℃、遮目鱼为28～35℃，但两者都不耐低温。冷水性鱼类一般不能耐受高温，如虹鳟鱼所能耐受的最高环境温度为20℃。绝大多数鱼类的生长适温是连续的，但冷水性鲑鳟鱼一般有两个最适生长温度，分别为7～9℃和16～19℃。（三）水生动物对溶氧的要求大多数水生动物以鳃进行“水呼吸”，但一些水生动物也可借助副呼吸器官或辅助呼吸器官进行“气呼吸”，如黄鳝可以用口咽腔黏膜呼吸、泥鳅可用肠呼吸、鳗鲡和鲶鱼可用皮肤呼吸、攀鲈和胡子鲶可用褶鳃呼吸。鱼类对氧的需要量可用鱼体在单位时间内所消耗的氧气的质量，即耗氧量表示，鱼类的耗氧量随鱼龄和体重的增长而升高。为了体现个体间的差异，通常耗氧量又以耗氧率的形式表明，即表示为单位时间、单位体重的个体所消耗的氧气的质量。标准耗氧率常规耗氧率鱼类常规耗氧率随鱼龄的增长而减少。对耗氧率影响的因素(Ⅰ)：温度可通过控制鱼类的代谢强度而影响其耗氧率。在一定范围内，鱼类的耗氧量和温度呈正相关。对大多数淡水鱼而言，夏季水温高，耗氧率也高，冬季水温低时耗氧率就低。溶氧主要通过影响鱼类的代谢活动而对其活动和生长起调节作用。溶氧可限制鱼体内某些生化反应的速率。临界氧浓度，当环境中的溶氧浓度低于临界浓度时，鱼类停止生长，甚至厌食、死亡。盐浓度根据鱼类对水体溶氧的不同要求，大致上可把淡水鱼分成4个类群。①需氧量极高的鱼类。②需氧量高的鱼类。③需氧量较低的鱼类。④需氧量低的鱼类。当水体中溶氧水平下降、鱼体缺氧时，鱼体通过提高呼吸运动的频率来维持一定的呼吸强度。当溶氧低于一定水平时，提高呼吸频率不能满足氧供应的需要，鱼体窒息死亡时的环境溶氧量称为窒息点。窒息点和鱼体大小、种类以及水体温度、二氧化碳分压和pH等相关。对耗氧率影响的因素(Ⅱ)：温度溶氧盐浓度水体中的含氧量并非随高越好，而应保持正常而稳定的水平。（四）水生动物对盐度的要求盐度是表征水中盐类物质总含量的指标，通常以每千克水中所含的盐类物质的克数表示。盐度≤0.5g/kg的水体称为淡水。常见养殖淡水鱼对盐度有一定的适应能力，其中鲤鱼、鲫鱼对盐度的适应性较强，而尼罗罗非鱼和虹鳟鱼经过驯化可在海水中养殖。对盐度有宽广适应幅度的鱼类称为广盐性鱼，如一些河海洄游性鱼类，既可生活于淡水中，又可在海水中生长。（五）水生动物对生活水体酸碱度的适应鱼类正常生长时的最适pH＝7.0～8.0，当pH值下降时或升高时，鱼类的耗氧量下降，而当pH10.0或2.8时，可损坏鳃的表面而导致鱼类呼吸中止。不同鱼类对水体酸碱度的耐受力不同。正常生长时，淡水鱼的pH=6.5～8.5，海水鱼pH=7.5～8.5,过酸过碱都会刺激鳃和皮肤的感觉神经末梢而影响呼吸。四大家鱼、鲤鱼、鲫鱼和鳊鱼等一般喜欢生活于弱碱性的水域中，其最适的pH=7.5～8.5。如果水体的pH值长期低于6.0或高于10.0，鱼类的生长会受到严重影响。不同鱼类对水体有机质含量的适应性不同。一般而言，鲢鱼、鲤鱼和鲫鱼喜欢在悬浮有机物和浮游生物多的水体中生活，鳙鱼可在有机质含量相当高的水体中正常生长。草鱼、青鱼和鳊鱼喜欢在有机质含量较低的水中生活。（六）水生动物对生活水体有机质含量的适应（七）水生动物对生活水体硬度的要求水的硬度是指水中所溶解的Ca2+和Mg2+的含量，常表示为1°=10mgCaO/L水。常见养殖鱼类对水体硬度的要求不高，但是水体硬度过低会影响浮游生物的生长，从而间接影响鱼类的生长。有些鱼类的发育对水的硬度有一定要求，如虹鳟鱼只有在高硬度的水中性腺才能正常发育，而某些热带鱼只有在软水中才能正常繁殖。二、环境条件对鲜活水产品生理特性的影响水产动物大部分时间生活在水中，从水中吸取氧气和营养物质，以维持生长的正常需要。同时大部分水产动物属于冷血动物，其体温与所生活水域的温度基本相同，因此温度、氧气等环境条件对水产品的生理特性具有重要影响。由于鱼类是水产品中最大的类群，故主要以鱼类为代表进行讨论和分析。温度对鱼类的新陈代谢水平具有重要影响，水温的升高可导致鱼类呼吸频率的加快和耗氧量的增加。在鱼类可生长的温度范围内，温度每升高10℃，鱼的耗氧量增大2～3倍。降低温度可有效降低鱼的新陈代谢速度，减少二氧化碳、氨、乳酸等的生成量，同时可抑制微生物的生长，因此低温有利于鱼的活体运输。鱼类一般不能耐受水温的剧烈变化，当温度变化超过15℃/h时，大部分鱼的呼吸活动出现长时间中断，甚至死亡。（一）温度对鲜活水产品生理特性的影响（二）氧气对鲜活水产品生理特性的影响鱼的呼吸分为鳃呼吸和气呼吸。鳃呼吸在水中进行，气呼吸主要通过口腔及咽喉黏膜、皮肤等辅助呼吸器官从空气中吸取氧气。空气中氧气含量比水中大30倍，同时空气中氧气的扩散速度约为水中的30万倍，所以无水运输一般不会出现缺氧现象。但无水时鱼鳃暴露在空气中，鳃丝易黏着，使气体的有效交换面积锐减，对氧气的有效利用减少，导致运输死亡率增大。海水鱼对氧气的摄取能力较淡水鱼弱，故溶解氧含量降低时更易死亡。鱼类对纯氧的利用效率比空气要高得多。相同运输条件下用纯氧代替空气，可使淡水鱼的运输存活时间延长20～72h。（三）CO2对鲜活水产品生理特性的影响鱼在水中排放的CO2部分溶于水变成碳酸。当向水中通人氧气或空气时，CO2可随氧气或空气的扩散而排出，因此自然水体中CO2的分压一般较低。运输过程中由于鱼的装载密度较高，水体中的CO2浓度很容易升高。水体中CO2分压的升高可阻止鱼体血液中CO2向外扩散，从而降低肌红蛋白与氧的结合力，耗氧量减少。密闭容器中，鱼类血液的CO2浓度更容易上升，直接影响呼吸中枢，使氧气消耗量减小。高浓度CO2对鱼类具有一定的麻醉作用，当水体中的CO250mg/kg时鱼体的呼吸次数减少，CO2150mg/kg时，水中pH降为6.0,不管含氧量是否充足，鱼体基本上处于休眠或半休眠状态。活鱼运输时可用Na2CO3和氧气除去水中的CO2，也可使含CO2的水通过微孔性半透膜，然后用Ca(OH)2吸收、除去水中的CO2。（三）CO2对鲜活水产品生理特性的影响(续)（四）pH值对鲜活水产品生理特性的影响正常生长时，淡水鱼的pH=6.5～8.5，海水鱼为7.5～8.5，过酸过碱都会刺激鳃和皮肤的感觉神经末梢而影响呼吸。水中CO2的积蓄可降低pH值，由于鱼血液具有相当大的缓冲能力，水中pH变化不明显时对鱼的生长影响并不大。（四）pH值对鲜活水产品生理特性的影响(续)氨也可影响水的pH值，水体中的氨主要来源于鱼体本身的代谢。氨对鳃的通透性影响较大，从而妨碍鱼的正常呼吸。水中氨的积蓄过多时可降低氧的分压，用沸石或离子交换树脂可除去水中的氨。在水中加入一定量的三羟基甲基氨基甲烷(Trishydroxyaminomethane)，可有效地维持水中pH的稳定。（四）pH值对鲜活水产品生理特性的影响(续)水中的总氨由非离子氨(NH3）和铵根离子(NH4+）组成，非离子氨对鱼类有很强的毒性，而离子态铵是无害的。NH3和NH4+之间的浓度平衡一般由pH和温度决定，有毒的NH3的浓度随着pH和温度的升高而增大。另外，浮游植物的大量死亡或水污染，NH3浓度也会升高。出现氨中毒后，分子氨和氧气竞争与血红蛋白结合，从而造成鱼类组织缺氧，同时造成鱼类血液中NH3含量增高，出现神经中毒症状，严重者因缺氧而死亡。（五）水质对鲜活水产品生理特性的影响1.悬浊物对水质的影响黏液、剥离的组织碎片、有机物等悬浊物易附着于鳃孔上，影响气体交换的有效面积，导致摄氧困难。悬浊物的存在易滋生微生物，使水中的氧气含量减少，导致鱼的生长环境恶化。过滤可有效地除去水中的悬浊物。为了提高活鱼运输时的存活率，长途运输时一般使用密封循环过滤式水槽、水箱或使用开放式循环水体以保持运输水体的清洁。短途运输作业中可在运输前和运输途中换用清洁的水。2.排泄状况对水质的影响不同鱼种以及同一生物的不同器官的排泄状况不同。鱼类常见的排泄途径和排泄物主要有呼吸器官排泄二氧化碳和氨，皮肤排泄黏液、水分和无机盐。水生无脊椎动物的肾脏主要排泄氨和尿酸，海水脊椎动物主要排泄尿素，肠道主要排泄粪便和无机盐。排泄物污染水质，影响活体运输生物的呼吸，加速微生物的生长和繁殖，缩短存活时间。一般可通过停喂饵料和暂养等方法使其先排空而减少运输过程中排泄物的排出量。具体的停食时间应根据鱼的品种和季节进行合理调节，夏季一般1～3天、春秋季5天、冬季7天。（五）水质对鲜活水产品生理特性的影响（续）（六）盐分对鲜活水产品生理特性的影响淡水鱼和海水鱼的耗氧量均随水中盐含量的升高而减少。水中的盐类有氯化物、磷酸盐、碳酸盐、氮化合物和硫酸盐等各种盐类，它们主要通过改变水的渗透压而影响鱼类正常的生理活动。不同盐度的水域适应不同的鱼类生活。不少鱼类具有很强的渗透压调节功能，因而对盐度缓慢变化有很高的耐性，但这种调节作用只能局限于一定盐度范围，如果盐度过大或变化过于剧烈则导致应激反应的出现，甚至使鱼体生理失调或危及生命。当鱼类受到强烈的外界刺激时会产生剧烈运动，造成供氧不足，产生大量乳酸，破坏血液中正常的酸碱平衡，增大活鱼运输放养后的迟发性死亡率。此外激烈运动还可造成鱼体黏液和鳞片脱落，体表受伤，微生物感染可能性增大，从而提高其运输死亡率。运输过程中可能发生的外界刺激主要有温度的变化、剧烈的震动、强烈的光照和噪声等。（七）外界刺激对鲜活水产品生理特性的影响1.鱼类对环境的适应性与应激性（七）外界刺激对鲜活水产品生理特性的影响（续）鱼类与其他生物体一样都具有一定的环境适应性。鱼体不仅能耐受环境因素的变化，发生一定的反应，而且在某些环境因素的长期作用下能相应地改变自身的机能和结构。鱼体与水环境之间时刻存在着对立统一关系，当水环境改变时，它能通过内部的调节作用改变相应器官或系统的代谢和生理活动水平，使鱼体与环境在竞争中经常保持着动态平衡，但是当外界环境条件的改变过于剧烈而持久，以至于超过了鱼体的适应能力或忍耐限度就可能破坏鱼体与外环境的平衡。因此外环境因素既是鱼类生活、生长、繁衍不可缺少的条件，又是影响鱼类健康、萌发疾病的温床。鱼类受到一个或多个外界环境因素的不良刺激作用所产生的非特异性的反应称为应激反应(Stressresponse)。应激反应是鱼类对不良环境因素刺激的忍受达到或接近极限时所表现的异常状态。偏离鱼类正常生活范围的不良刺激因素称为应激原(stressor)。应激反应不是独立的疾病，但应激反应可影响鱼类健康