徐錦華，喬璐，楊臻，劉璐，孫慧武，穆迎春

(中國水產(chǎn)科學研究院 北京 100141)

食品質量安全與營養(yǎng)品質學科是農(nóng)業(yè)科學的新型學科，同時也是社會公共學科與食品科學的交叉學科，是研究食品安全、營養(yǎng)品質與人體健康關系的一門學科[1-2]。隨著社會的不斷發(fā)展進步，人類生活水平的不斷提高及科學技術的日益發(fā)展，推動了食品質量安全與營養(yǎng)品質學科的發(fā)展，人們對食品安全與營養(yǎng)的持續(xù)關注為食品質量安全與營養(yǎng)品質學科提供了巨大的發(fā)展空間[3]。人們對食品的需求從吃飽、吃好向吃出健康的趨勢發(fā)展。

南美白對蝦(Penaeusvannamei)是目前世界上最重要的經(jīng)濟蝦類之一。作為一種重要的水產(chǎn)品，南美白對蝦具有高蛋白、低脂肪的特點，含有人體必需的8種必需氨基酸和2種半必需氨基酸，屬于優(yōu)質蛋白源范疇。與此同時，南美白對蝦富含有益于人體的多種維生素及鈣、鐵、鋅、硒等礦物質[4]。

根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球共有38個國家和地區(qū)養(yǎng)殖南美白對蝦，養(yǎng)殖總產(chǎn)量為446.80萬t，較2010年全球產(chǎn)量增長68.60%，在甲殼類養(yǎng)殖總產(chǎn)量中占比最高，2017年達29.00%。中國、印度、印度尼西亞、厄瓜多爾、越南、泰國等是養(yǎng)殖南美白對蝦的主要國家，中國養(yǎng)殖產(chǎn)量居世界首位[4]。根據(jù)《2020中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計，2019年全國南美白對蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量為1 815 550 t，比上年增長3.14%。其中海水養(yǎng)殖1 144 370 t，增長2.40%，占海水養(yǎng)殖蝦類78.90%，淡水養(yǎng)殖671 180 t，增長4.41%，占淡水養(yǎng)殖蝦類21.30%[5]。

中國南美白對蝦生產(chǎn)的區(qū)域分布，表現(xiàn)為“廣泛性+集中性”的典型特征。從廣泛性來看，淡水養(yǎng)殖分布在除西藏、青海、吉林、北京等少數(shù)地區(qū)之外的27個省份；海水養(yǎng)殖除上海之外，其他沿海省份皆有分布。從集中性來看，南美白對蝦淡水養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)集中在廣東、江蘇、福建、浙江、山東、天津6省市，產(chǎn)量占全國比重接近90.00%；海水養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)為廣東、廣西、福建、海南、山東5省，產(chǎn)量占全國90.00%以上[6]。本研究通過對2015—2020年南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質學科主要研究機構、文獻、專利及標準發(fā)布等情況進行統(tǒng)計和分析，明確南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質學科研究現(xiàn)狀、發(fā)展狀況和趨勢以及今后需重點關注的領域，為科研人員了解基礎研究方向提供參考。

1 國內(nèi)外南美白對蝦研究熱點

1.1 國外主要研究機構及項目

國際上對南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價的科研課題多為國家農(nóng)業(yè)部/科技廳資助項目或研究機構直接資助，研究國家覆蓋美國、日本、韓國、荷蘭、巴西、墨西哥、印度、泰國、越南、伊朗等。近5年國際上針對南美白對蝦的研究發(fā)表學術論文700篇左右，其中質量安全與營養(yǎng)評價的研究文獻不足10.0%；近5年國際上各國發(fā)布的南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價相關的國家標準和行業(yè)標準較少；近5年南美白對蝦授權的專利多為養(yǎng)殖方面的研究，未涉及南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價。國際上南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價的主要研究機構及研究內(nèi)容見表1。

表1 國際上南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價主要研究機構及研究內(nèi)容Tab.1 Main international research institutions and research contents of quality, safety and nutritional evaluation of Penaeus vannamei

續(xù)表1,Tab.1 Continued

1.2 國內(nèi)主要研究機構及項目

涉及南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價的科研課題100余項，覆蓋自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、國家科技支撐計劃、國家高技術研究發(fā)展計劃、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項以及各省級項目。近5年共發(fā)表學術論文1 000篇以上，其中涉及南美白對蝦質量安全和營養(yǎng)評價相關的研究文獻200篇左右；授權南美白對蝦相關的發(fā)明專利/實用新型專利200余項，其中內(nèi)容多為南美白對蝦育種、種蝦運輸、養(yǎng)殖、養(yǎng)殖尾水處理以及飼料包裝等，涉及南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價的不足1.00%；國內(nèi)南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價的主要研究機構及研究內(nèi)容見下表2。

表2 國內(nèi)南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價主要研究機構及研究內(nèi)容Tab.2 Main domestic research institutions and research contents of quality, safety and nutritional evaluation of Penaeus vannamei

2 學科研究動態(tài)分析

2.1 國外學科研究動態(tài)

2.1.1 文獻檢索分析

設置Penaeusvannamei和detection、standard、risk assessment、authentication、nutritional quality等關鍵詞進行文獻檢索，發(fā)現(xiàn)近5年國際上關于南美白對蝦質量安全發(fā)表的文獻多為生物危害檢測，包括能夠引起南美白對蝦發(fā)病的細菌(如副溶血弧菌)檢測[44]、南美白對蝦可能感染的病毒(如白斑綜合征病毒、桃拉病毒、傳染性皮下及造血組織壞死病毒、對蝦桿狀病毒)檢測及南美白對蝦常見的寄生蟲(如肝腸胞蟲)檢測，此外還覆蓋了重金屬污染物檢測與風險評估，其中多重實時PCR技術成為研究熱點；南美白對蝦營養(yǎng)評價相關的文獻多為不同營養(yǎng)水平飼料對南美白對蝦生長性能、健康狀況、血液參數(shù)、腸道微生物群落、免疫生理、抗病毒感染的影響，少數(shù)文獻(不足5%)研究內(nèi)容為南美白對蝦營養(yǎng)品質評價或流通過程中對蝦品質變化。

2.1.2 國際標準查詢

梳理國際標準化組織(ISO)、國際食品法典委員會(CAC)、FAO國際食品數(shù)據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(FAO INFOODS)等國際組織關于食品品質評價、分等分級的技術文件、數(shù)據(jù)庫等，ISO關于食用農(nóng)產(chǎn)品具有完善的標準體系,但缺乏南美白對蝦相關標準；梳理EU/EC歐盟發(fā)布的指令條例及法規(guī)，歐盟對肉類、奶類、蛋類的分類評級標準多側重于外觀等品質，而非質量安全或營養(yǎng)成分，且未有針對南美白對蝦的相關標準發(fā)布；梳理澳大利亞發(fā)布的食品標準，已有小麥等級標準和肉類等級標準，但并未發(fā)布南美白對蝦等級標準；梳理日本涉及食品管理的法律法規(guī)，包括《食品、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村基本法》、《食品安全基本法》、《關于農(nóng)林物質的規(guī)格化及品質表示的正確化法規(guī)》(農(nóng)業(yè)標準化法，即JAS法)、《食品衛(wèi)生法》、《食品標識基準》，并梳理JAS規(guī)格化標準和JAS認證與標識，農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質相關的食品標準和認證體系較為完善，但缺乏南美白對蝦品質相關的標準與認證。通過系統(tǒng)的查詢及梳理CAC、EU/EC歐盟指令條例、日本JAS標準和認證、澳大利亞新標準等，發(fā)現(xiàn)近年來國際上未發(fā)布對蝦質量安全與營養(yǎng)評價相關的標準、認證。

2.2 國內(nèi)學科研究動態(tài)

2.2.1 文獻檢索分析

設置南美白對蝦和檢測、標準、營養(yǎng)、風險評估、品質等關鍵詞進行檢索，發(fā)現(xiàn)近5年國內(nèi)關于南美白對蝦發(fā)表的文獻中涉及營養(yǎng)評價的較多，其中包括貯藏過程中南美白對蝦品質變化、蛋白質變化、酚氧化酶活性變化、生物胺、脂質組學分析及過敏原活性變化等方面的研究。目前關于南美白對蝦生物毒素、持久性有機污染物、有害重金屬元素、農(nóng)獸藥殘留等質量安全方面的研究尚不足，相關技術指標難以滿足中國產(chǎn)業(yè)監(jiān)管需求及國際技術壁壘要求，缺乏必要的高靈敏檢測技術，應該通過國際方法比對，建立國家、行業(yè)等技術標準，為中國南美白對蝦質量安全監(jiān)管、科學研究及潛在危害物風險的識別提供扎實的技術基礎。

2.2.2 南美白對蝦專利情況

以“南美白對蝦”為關鍵詞，共檢索到授權發(fā)明專利/實用新型專利200余項，其中專利申請內(nèi)容方面以養(yǎng)殖技術、養(yǎng)殖裝備、疾病防控、飼料營養(yǎng)及種苗工程等方向為主。養(yǎng)殖方式涉及傳統(tǒng)池塘、各類新型池塘等；養(yǎng)殖裝備側重在網(wǎng)箱、養(yǎng)殖整個流程可能涉及到的裝備、裝置改進等方面；苗種培育多圍繞親蝦培育、孵化等環(huán)節(jié)。涉及南美白對蝦產(chǎn)品加工工藝及產(chǎn)品分等分級等環(huán)節(jié)的專利數(shù)不足1%，由此造成專利覆蓋范圍小、容易被規(guī)避等問題，目前存在的普遍問題仍為專利轉化率偏低。為了適應現(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展需求，須在提升南美白對蝦產(chǎn)量的同時更注重生態(tài)保護、綠色發(fā)展技術和水產(chǎn)品品質的提升方面的技術研發(fā)和專利布局。

2.2.3 南美白對蝦標準情況

依托“食典通”數(shù)據(jù)庫，以“南美白對蝦”為關鍵詞對南美白對蝦相關標準進行檢索，檢索截至日期為2020年11月22日。共檢索到標準20條，其中現(xiàn)行有效的11條，已經(jīng)廢止的為9條。其中僅有1條為國家標準，3條為原農(nóng)業(yè)部牽頭制訂的水產(chǎn)行業(yè)標準，其余7條均為省級部門牽頭制訂的地方標準?？梢?，中國現(xiàn)行的南美白對蝦相關的國家標準存在數(shù)量少、覆蓋面窄、類型單一等問題，在數(shù)量和質量上存在較大的結構性缺失。中國關于南美白對蝦的基礎研究工作相對薄弱、標準體系建設相對滯后，因此，應當著眼于南美白對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，圍繞南美白對蝦養(yǎng)殖水質、種質資源、餌料、病害防治、產(chǎn)品加工及產(chǎn)地溯源等環(huán)節(jié)，加快構建南美白對蝦綠色養(yǎng)殖標準體系。

2.3 國內(nèi)外學科研究動態(tài)分析

近年來國內(nèi)外針對南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價方面的基礎研究較多，主要聚焦于南美白對蝦急性肝胰腺壞死病的分子檢測[10]、白斑綜合征病毒暴露下的南美白對蝦對副溶血性弧菌的易感性增加[45]。目前藥物殘留檢測、生物毒素檢測、危害因子風險評估及營養(yǎng)品質評價與分等分級研究較少。南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質問題是影響其國際競爭力的關鍵因素，應構建南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質指標體系，制定質量安全與營養(yǎng)品質標準，加強南美白對蝦研究體系建設。加快推進相關標準與國際接軌，提高南美白對蝦國際競爭力，應加強南美白對蝦相關標準的制修訂，提升國際市場風險的主動防控能力。

2.4 學科研究關鍵詞分析

分析南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)評價論文中關鍵詞的變化可以從側面反映出該學科研究發(fā)展的趨勢，通過關鍵詞的統(tǒng)計關聯(lián)得到高頻詞，利用高頻詞匯歸納研究熱點，有助于科研工作者快速掌握科研動態(tài)[2]?；?015—2020年中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫收錄的文獻，依據(jù)相關度得到50個與“南美白對蝦”相關的關鍵詞，圖1表明了這些關鍵詞的學術論文增長情況。對關鍵詞進行剔除處理后，得到“池塘養(yǎng)殖”“生長性能”“品質變化”和“保鮮”等作為主題檢索詞或者研究對象的高頻關鍵詞。“腸道菌群”“肌原纖維蛋白”和“預制南美白對蝦”是近年來較受關注的研究方向。

表3 中國發(fā)布的南美白對蝦相關標準狀況Tab.3 Relevant standards status of Penaeus vannamei set by China

圖1 2015—2020年南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質學科關鍵詞研究熱點分析Fig.1Research hotspot analysis for subject keywords of quality safety and nutritional quality of Penaeus vannamei from 2015 to 2020

3 結論與展望

經(jīng)過多年發(fā)展，中國水產(chǎn)品質量安全科技創(chuàng)新體系不斷完善。近年來國際上發(fā)表文獻多為生物危害檢測，包括能夠引起南美白對蝦發(fā)病的細菌檢測、南美白對蝦可能感染的病毒檢測及南美白對蝦常見寄生蟲檢測，此外還覆蓋了重金屬污染物檢測與風險評估，但缺乏藥物殘留檢測、生物毒素檢測、營養(yǎng)品質評價與分等分級研究，且缺乏南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質相關標準。國內(nèi)近年來關于南美白對蝦發(fā)表的文獻多圍繞貯藏過程中南美白對蝦品質變化等方面的研究，缺乏藥物殘留檢測、生物毒素檢測、重金屬和持久性有機污染物檢測等研究，且現(xiàn)行的南美白對蝦相關國家標準數(shù)量少、覆蓋面窄，基礎研究與標準體系不足。發(fā)達國家在保障本國南美白對蝦產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的同時，更對中國的南美白對蝦質量安全管控體系設立了多重技術壁壘。南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質問題是影響其國際競爭力的關鍵因素，中國應構建南美白對蝦質量安全與營養(yǎng)品質指標體系，制定相關標準，加強南美白對蝦研究體系建設，主要從以下幾方面開展工作。

3.1 高效精準快速檢測分析

高效精準檢測分析技術是水產(chǎn)品質量安全問題管控的主要抓手。重金屬、農(nóng)獸藥、持久性有機污染物及致病性微生物等危害因子已成為限制世界各國南美白對蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展和危害消費者安全的重要因素。中國已基本搭建了涵蓋主要重金屬、農(nóng)獸藥、持久性有機污染物及致病性微生物等危害因子精準定量檢測分析平臺。但是，精準定量方法對設備要求和人員操作水平要求較高，前處理復雜、耗時較長。中國是南美白對蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)大國，在生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)并控制養(yǎng)殖南美白對蝦中存在的安全隱患是最大限度保證產(chǎn)品質量安全的前提。因此，亟需研究快速檢測技術，研發(fā)便攜式快速檢測裝備，構建現(xiàn)場快速檢測和篩查技術及可視化技術體系，為南美白對蝦質量安全保障體系提供技術保障。

3.2 營養(yǎng)品質鑒定評價

營養(yǎng)和品質是“小質量安全”到“大質量安全”轉變的重要一環(huán)，也是現(xiàn)階段中國南美白對蝦提質增效的“真空地帶”。南美白對蝦營養(yǎng)品質的形成與產(chǎn)地環(huán)境、養(yǎng)殖方式及加工方式等因素密切相關。中國南美白對蝦營養(yǎng)品質研究相對缺乏，基礎研究數(shù)據(jù)碎片化嚴重，應從外觀、營養(yǎng)價值、口感、衛(wèi)生狀況和功效因子等方面加強對南美白對蝦營養(yǎng)品質系統(tǒng)評價。同時，通過改良養(yǎng)殖方式來提高南美白對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)品的營養(yǎng)品質，加強分子生物學、物理和化學手段來解決以次充好南美白蝦的品牌來源鑒別，依托生化與生理技術進行南美白對蝦的活性天然成分等研究，加強中國南美白對蝦營養(yǎng)品質鑒定評價。

3.3 風險形成及評估

風險形成及評估是實施標準制定和風險預警的技術理論基礎，也是科學實現(xiàn)南美白對蝦質量安全體系建設亟需解決的核心問題。中國目前南美白對蝦質量安全基礎數(shù)據(jù)積累片段化問題顯著，研究方法論和基礎理論缺失，影響了對南美白對蝦的相關風險評估。從危害物和區(qū)域性來看，仍未能形成完整的研究鏈條，對南美白對蝦中復合污染問題關注不夠且還未深入環(huán)境中危害物耦合效應。此外，抗性基因、微塑料等新形態(tài)危害物的關注度還不高，造成對于未來國際壁壘的應對能力儲備不足。因此，有必要研究構建精準識別產(chǎn)業(yè)鏈中風險發(fā)生關鍵環(huán)節(jié)的技術，探明南美白對蝦質量安全形成的基本生物學規(guī)律及調控機制，設立優(yōu)控風險名單，為風險評估提供保障。

3.4 基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質量安全預警技術研究

針對南美白對蝦中各種風險隱患，建立危害因素風險評估數(shù)據(jù)庫和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，應用區(qū)塊鏈技術、神經(jīng)網(wǎng)絡、時間序列等方法開展南美白對蝦質量安全預警方法的研究，研究設計質量安全預警指標體系，建立質量安全預警系統(tǒng)。研究國內(nèi)外水產(chǎn)品質量標準體系、技術法規(guī)的構架等，結合中國南美白對蝦的實際情況，基于風險評估的原則進行標準和技術的研究和創(chuàng)制，構建中國南美白對蝦基于區(qū)塊鏈的質量安全追溯預警技術標準體系，促進產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。