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提升淡水養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量的技術(shù)集成與創(chuàng)新

2022-05-30 08:01葉元土
飼料工業(yè) 2022年10期
關(guān)鍵詞:魚體膠原蛋白水體

■葉元土

(蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,江蘇省水產(chǎn)動物營養(yǎng)重點實驗室,江蘇 蘇州 215123)

依據(jù)漁業(yè)統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù),2016年以來,我國淡水魚類的養(yǎng)殖總量超過了2 500萬噸/年,占全球淡水養(yǎng)殖魚類總量的56%。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展,對養(yǎng)殖水產(chǎn)品的消費需求發(fā)生了重大的變化。以目標(biāo)導(dǎo)向的中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展大致可以分為以下3個階段:①經(jīng)歷了以養(yǎng)殖數(shù)量需求為目標(biāo)導(dǎo)向的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展階段,解決了吃魚難的問題,且成為中國主要動物食品來源之一。②以生態(tài)環(huán)境(尤其是水域環(huán)境)保護為目標(biāo)導(dǎo)向的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展階段,以江河湖泊水域禁養(yǎng),建立了池塘養(yǎng)殖尾水排放標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)志,這也是目前的發(fā)展階段。③以養(yǎng)殖水產(chǎn)品食用質(zhì)量(尤其是安全質(zhì)量)為目標(biāo)導(dǎo)向的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展階段,這是目前和未來的發(fā)展時期,以追求養(yǎng)殖鮮活漁產(chǎn)品、加工漁產(chǎn)品的食用質(zhì)量和安全質(zhì)量為目標(biāo),鮮活魚的直接消費市場以及以魚片、魚糜等產(chǎn)品為代表的淡水魚類加工產(chǎn)品消費市場均得到快速發(fā)展。

淡水魚類的食用質(zhì)量包括了風(fēng)味質(zhì)量、肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量以及魚食品的營養(yǎng)質(zhì)量、加工質(zhì)量和安全質(zhì)量等內(nèi)容。淡水魚類的食用質(zhì)量除了與魚種類有關(guān)外,與養(yǎng)殖過程的水質(zhì)調(diào)控、飼料和魚體健康狀態(tài)等有直接的關(guān)系,需要建立系列食用質(zhì)量要求(標(biāo)準(zhǔn)),并進行相應(yīng)的技術(shù)集成和技術(shù)創(chuàng)新,以保障淡水魚類的食用質(zhì)量,促進我國淡水養(yǎng)殖業(yè)和養(yǎng)殖漁產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展。

1 鮮活魚及其加工產(chǎn)品的土腥味等異味物質(zhì)與控制對策

淡水養(yǎng)殖魚類是我國主要魚類食品來源,養(yǎng)殖的鮮活水產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品的食用風(fēng)味是人們關(guān)注的重點質(zhì)量內(nèi)容。風(fēng)味的產(chǎn)生是以風(fēng)味物質(zhì)的存在為基礎(chǔ),以人的感官評價的可接受程度為限定值,包括了對風(fēng)味物質(zhì)的定量檢測和感官評價兩個方面[1]。對淡水魚類食用質(zhì)量主要是對土腥味、土霉味等異味物質(zhì)(稱為致嗅物質(zhì))的限量值要求,要求低于人對致嗅物質(zhì)的嗅覺閾值(作為最高限量要求),即人對魚食品沒有土腥味等不良風(fēng)味的嗅覺、味覺的感知。

1.1 致嗅物質(zhì)與異味

異味是借助于人的感覺器官(鼻、口和舌)而被感知的,它包括兩個方面:即嗅覺異味和味覺異味。關(guān)于水體和水產(chǎn)品中致嗅物質(zhì)的分類,普遍采用嗅味輪圖[2],如圖1 所示。嗅味輪將嗅味分成3 大類13 種嗅味類型,其中鼻子可聞到的嗅覺異味最為常見、危害大,分為土霉味、油脂味、草木味、魚腥味、爛菜味、化學(xué)品味、氯化物味及藥味8 種,最外圈部分列出了經(jīng)過確認(rèn)能產(chǎn)生相應(yīng)異味的主要致嗅物質(zhì),目前共約33種。

圖1 嗅味輪示意圖[2]

1.2 土腥味的致嗅物質(zhì)及其性質(zhì)

淡水魚類典型的風(fēng)味就是土腥味,如何去除土腥味就成為提高淡水魚類食用價值的核心技術(shù)內(nèi)容。

淡水魚類主要的致嗅物質(zhì)有土臭素(geosmin,GSM)、2-甲基異莰醇(2-methylisobome,2-MIB)、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪(2-isobutyl-3-methoxy-pyrazine,IBMP)、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪(2-isopropyl-3-methoxy-pyrazine,IPMP)、2,4,6-三氯代茴香醚(2,4,6-trichloroanisole,TCA)等5種[1,3]。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖2。

圖2 水體和淡水魚中5種致嗅物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

依據(jù)5種土腥味致嗅物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式和分子極性,均為弱極性的有機分子,在水體中溶解度很低,而在脂溶性溶劑中溶解度較高,如土臭素、2-甲基異莰醇在5 ℃水中的溶解度分別為150.2 mg/L 和194.5 mg/L。魚體中的這些致嗅物質(zhì)主要存在于脂肪中,而魚體的脂肪則主要分布在脂肪組織如腹部脂肪、皮下脂肪和腸系膜脂肪組織,在肌肉組織和其他器官組織中,脂肪主要分布在結(jié)締組織的脂肪細(xì)胞、普通細(xì)胞的脂肪滴中。因此,脂肪含量高的魚體部位,魚體組織中含有的致嗅物質(zhì)也是最高的,所產(chǎn)生的土腥味也是最大的,不同的魚體組織中土腥味濃度存在差異。相應(yīng)地,減少魚體脂肪含量,尤其是肌肉組織中脂肪含量,是否可以減輕致嗅物質(zhì)的存在量,減少土腥味的產(chǎn)生呢?這是可行的技術(shù)方案,也是“吊水魚”“瘦身魚”控制土腥味的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

1.3 土腥味致嗅物質(zhì)的來源

淡水魚體中土腥味等異味物質(zhì)來源于水體,而水體中的致嗅物質(zhì)主要來源于藻類和水體污染物[3-4]。水體藻類具有合成這些致嗅物質(zhì)的能力并存在于藻類細(xì)胞中,當(dāng)藻類死亡之后,藻類細(xì)胞破碎、致嗅物質(zhì)釋放于水體中。例如,微囊藻屬(Microcystis)產(chǎn)生β-環(huán)檸檬醛,它是一種具有煙草味、霉味的物質(zhì);綠藻(Chlorophyta)產(chǎn)生的β-環(huán)檸檬醛與β-紫羅蘭酮均是異味物質(zhì)產(chǎn)生的主要原因。水體中產(chǎn)生土臭素和2-甲基異莰醇的藻類以藍藻為主,如阿氏顫藻(Oscillatoria agardhii)、魚腥藻(Anabaena)、鞘絲藻(Lyngbya)、微囊藻(Microcystis)和束絲藻(Aphanizomenon)等。

水體中的土腥味等致嗅物質(zhì)是如何進入并富集在魚體中的?當(dāng)魚體中已經(jīng)富集了一定量的致嗅物質(zhì)后,如果將魚體轉(zhuǎn)入潔凈的水體中,需要多少時間魚體中的土腥味可以消除(低于土腥味的嗅覺閾值)?或者,魚體中的致嗅物質(zhì)濃度需要低于多少時,人才不會感受到魚肉的土腥味?這些都是我們要關(guān)注的問題。

水體中致嗅物質(zhì)進入魚體的路徑主要是與水體接觸的部位,如皮膚、鱗片、鰓,也可以通過食物鏈或人工飼料進入水體后吸附并帶入消化道,通過消化道吸收。致嗅物質(zhì)為弱極性分子,進入魚體后則主要沉積在脂肪含量高的組織中。水體中致嗅物質(zhì)(土臭素和2-甲基異莰醇)進入魚體的速度較快,而富集在魚體中土腥味物質(zhì)通過水體再解析出來的速度非常緩慢。虹蹲在含有土臭素的水體中3 h 后就有強烈的土霉味,而在清水暫養(yǎng)144 h 后,魚體內(nèi)土臭素的濃度才達到閾值以下。富含脂肪的組織如魚皮和內(nèi)臟中土腥味物質(zhì)的富集速度較快、濃度較高,如在溝鯰脂肪中檢出的土臭素和2-甲基異莰醇含量高于養(yǎng)殖水中的2~4倍。

致嗅物質(zhì)的嗅覺閾值(threshold odor number,TON)是人體可感受的土腥味最低濃度。人對水體中致嗅物質(zhì)的敏感性顯著高于對魚肉中致嗅物質(zhì)的敏感性。以土臭素和2-甲基異莰醇為例,在水體中的TON 濃度為ng/L 級別,而魚肉中TON 濃度為μg/kg 級別。例如,我國GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中,列出了土臭素(二甲基萘烷醇)和2-甲基異莰醇限定值均為10 ng/L。依據(jù)現(xiàn)有的研究資料,水產(chǎn)品中土臭素和2-甲基異莰醇的限定值濃度(含量上限值)為:土臭素0.9 μg/kg、2-甲基異莰醇0.6 μg/kg,這也是嗅味、口味可以感覺到土腥味的閾值濃度。當(dāng)?shù)陀谶@個濃度時,人體即感受不到魚體、魚肉中的土腥味了。

1.4 土腥味的評價

測定魚體、尤其是肌肉組織中土臭素和2-甲基異莰醇含量,并確認(rèn)在人的嗅覺閾值以下是有效的評價方法,而這需要涉及到檢測儀器和方法的問題,在我們多數(shù)養(yǎng)殖場還不具備這個條件。因此,土腥味等異味的感官鑒定就是比較實用的技術(shù)方法。

在實際水產(chǎn)養(yǎng)殖和水產(chǎn)品加工過程中,如何快速地評價活魚、鮮魚的土腥味等異味,可以參考美國檢測斑點叉尾鮰異味的操作方法,逐步建立快速的感官評價方法。即每口池塘選1~2 尾魚,去頭和內(nèi)臟,不去皮(有鱗魚類應(yīng)該去鱗片),從臀鰭位置去掉魚體尾部,并保持皮膚完整。不加任何調(diào)味品(包括鹽),用以下的任何一種方法烹調(diào),直到魚肉易破碎、熟化的狀態(tài)。①將魚用鋁箔包好并在220 ℃溫度下烤20 min。②將魚體放在一張小紙或塑料袋或有蓋的盤子里,在高功率微波爐中處理(每50 g 需20 min)。③用礦泉水煮熟。之后,聞一下魚體、品嘗一下魚肉,對土腥味、柴油味等異味進行判定。適當(dāng)?shù)臅r候可以設(shè)置異味等級。

2 養(yǎng)殖過程水體質(zhì)量的生物調(diào)控是鮮活魚土腥味等異味控制的有效技術(shù)對策

水體污染、富營養(yǎng)化是異味致嗅物質(zhì)的主要來源,控制養(yǎng)殖過程水體質(zhì)量是控制鮮活魚異味的核心技術(shù)要求,需要多項技術(shù)的集成和創(chuàng)新。

土腥味致嗅物質(zhì)主要來源于養(yǎng)殖水體中的藍藻和放線菌。養(yǎng)殖魚體中的“柴油味”也是水體中藻類死亡之后所產(chǎn)生的“生物柴油”。柴油的化學(xué)本質(zhì)為脂肪酸和高級醇(多碳鏈的醇)形成的酯,養(yǎng)殖水體中過量的藻類死亡之后即可產(chǎn)生這類柴油并在養(yǎng)殖魚體中富集,導(dǎo)致養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生“柴油味”。對人體毒性極強的微囊藻毒素(microcystin,MC,最常見的有MC-LR、MC-RR)也是來源于水體藻類(以藍藻為主),MC 正常情況下存在于藻細(xì)胞中,但藻細(xì)胞死亡解體后,藻毒素釋放到水體、并富集到魚體中。世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的飲水和我國GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的微囊藻毒素(MC-LR)標(biāo)準(zhǔn)為1.0 μg/L。因此,在實際養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中,控制養(yǎng)殖水體中藍藻生物量及其在藻類中的比例作為養(yǎng)殖水體質(zhì)量的控制目標(biāo),就可以有效控制水體中土臭素和2-甲基異莰醇的含量,就能實現(xiàn)對養(yǎng)殖魚體及其肌肉中土臭素和2-甲基異莰醇含量的有效控制,保障其含量低于人對土腥味致嗅物質(zhì)的嗅覺閾值,同時也能保障魚體中微囊藻毒素等有害物質(zhì)的安全限量。

2.1 養(yǎng)殖水體藻類控制目標(biāo)

依據(jù)上述分析,養(yǎng)殖水體藻類,尤其是藍藻生物量是導(dǎo)致水體和養(yǎng)殖魚體出現(xiàn)異味、有害微囊藻毒素的主要源頭,控制養(yǎng)殖水體藻類,尤其是藍藻的生物量是養(yǎng)殖過程中水質(zhì)控制的主要目標(biāo)。養(yǎng)殖水體藻類總量的控制有一定的技術(shù)難度,而控制藍藻及其在藻類生物中的比例可以作為具體的控制目標(biāo)。對于池塘養(yǎng)殖水體,當(dāng)池塘中藍藻在藻類中比例低于20%(無錫三智生物科技有限公司多年數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)果),魚體就不會產(chǎn)生可感受到的土腥味。因此,池塘養(yǎng)殖水體藍藻生物量在藻類中的比例≤20%可以作為池塘養(yǎng)殖水體藍藻的控制目標(biāo)。

2.2 池塘養(yǎng)殖水體藻類生物量和藍藻比例生物控制的技術(shù)對策

選擇良好的養(yǎng)殖水源固然是最佳的技術(shù)方案,而淡水養(yǎng)殖用水量非常大,很難有合適的潔凈水源可用,采用生物調(diào)控方案控制池塘養(yǎng)殖水體藻類生物量、控制藍藻比例就成為池塘水質(zhì)調(diào)控的有效技術(shù)對策。

2.2.1 套養(yǎng)濾食性魚類的國內(nèi)技術(shù)方案

中國池塘養(yǎng)魚具有悠久的歷史,其中的魚種混養(yǎng)就是顯著成就之一,而套養(yǎng)一定數(shù)量的、以攝食藻類為主的濾食性魚類(如鰱鳙魚)是有效的技術(shù)方案。無論是在大水面養(yǎng)殖,還是池塘養(yǎng)殖水體中,分別套養(yǎng)40~100 尾/667 m2的鰱鳙魚,依賴鰱鳙魚攝食大量的藻類,并以此控制養(yǎng)殖水體中藻類的生物量,這是典型的國內(nèi)技術(shù)方案。但該方案中很難選擇性地控制水體中藍藻的比例,還需要同時配備其他生物控制技術(shù)方案。

2.2.2 控制養(yǎng)殖水體氮磷總量

控制養(yǎng)殖水體氮磷總量是控制水體質(zhì)量的有效技術(shù)手段。而在池塘等養(yǎng)殖水體中,養(yǎng)殖魚類自身也有較大量的氮磷排泄量,再加上溶失在水體中的飼料、魚體排出的糞便等,每一個養(yǎng)殖周期向水體中輸入的氮磷有50%以上的比例依然留存在養(yǎng)殖水體中。因此,如何在養(yǎng)殖過程中,通過一定的技術(shù)手段將養(yǎng)殖水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)移除就是主要的技術(shù)方案。在我國的中華絨螯蟹養(yǎng)殖過程中,通過種植沉水植物和一定量的漂浮植物,收割、打撈這些植物并移除養(yǎng)殖水體,是非常有效的控制養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化的技術(shù)手段,只是工作量非常大,花費人力資源也很大。以控制養(yǎng)殖水體尾水排放為目標(biāo)的“生態(tài)凈化池”以及池塘循環(huán)水流水槽養(yǎng)殖系統(tǒng)等也是控制養(yǎng)殖水體氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)并將其移除養(yǎng)殖水體的有效手段。

在移除養(yǎng)殖水體氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的技術(shù)方面,還需要技術(shù)創(chuàng)新。無論采用哪種技術(shù)方案,均要以將魚體糞便、殘余飼料等固形物以及溶解在水體中的營養(yǎng)物質(zhì)從養(yǎng)殖水體中移除作為總體目標(biāo)??赡艿陌l(fā)展方向如通過一定載體、依賴細(xì)菌形成“菌膜”,再將菌膜移除養(yǎng)殖水體將是移除養(yǎng)殖水體溶解性氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的可行方案。

2.2.3 通過微生物制劑控制養(yǎng)殖水體藍藻比例

現(xiàn)在養(yǎng)殖技術(shù)發(fā)展的成就之一就是一些生物制劑的開發(fā)和應(yīng)用,例如光和細(xì)菌、消除氨氮和亞硝酸鹽的細(xì)菌等,在養(yǎng)殖過程中,將這些生物制劑產(chǎn)品不定期地投入到養(yǎng)殖水體中,依賴這些細(xì)菌轉(zhuǎn)化水體的物理和化學(xué)性質(zhì)。另外,發(fā)酵的飼料原料配合一些水體生物制劑使用,以控制藍藻比例≤20%作為目標(biāo),其效果更為顯著。

2.2.4 開發(fā)能降解水體中土腥味、微囊藻毒素的細(xì)菌是技術(shù)創(chuàng)新的方向

如果以消除水體中土腥味、柴油味等致嗅物質(zhì),或者以消除微囊藻毒素為目標(biāo),篩選出適合水體生長的細(xì)菌,并開發(fā)出相應(yīng)的微生物制劑,通過不定期地使用生物制劑,分解或清除異味致嗅物質(zhì),降解微囊藻毒素等有害物質(zhì),可以作為提升養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量的發(fā)展方向,菌株的篩選和微生物制劑的開發(fā)是技術(shù)核心。

3 飼料油脂對淡水魚類食用質(zhì)量的影響及其調(diào)控技術(shù)

飼料是養(yǎng)殖魚類生長需要的主要物質(zhì)和能量來源,油脂是決定養(yǎng)殖魚類肌肉食用質(zhì)量的主要因素,飼料油脂可以調(diào)控養(yǎng)殖魚類肌肉質(zhì)量。依據(jù)油脂的熔點,將常溫下為液態(tài)的稱為油脂,為固態(tài)的稱為脂肪,文章中將飼料的脂類稱為油脂,將魚體內(nèi)的稱為脂肪。

3.1 魚體中脂肪類型與存儲位點

魚體與其他動物類似,體內(nèi)存儲的脂類物質(zhì)可以分為結(jié)構(gòu)性脂質(zhì)(如磷脂)、存儲性脂肪(如腸系膜脂肪)以及功能性脂類(如甾醇、膽固醇)等3大類[1]。磷脂主要為生物膜的結(jié)構(gòu)性脂質(zhì),是構(gòu)成細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞器膜的主要物質(zhì)。魚類自身可以合成磷脂,而甲殼動物不能合成磷脂,需要通過飼料途徑提供。作為能量存儲的脂肪為三酰甘油酯,主要存儲在腸系膜、腹部和皮膚下的脂肪層,以及結(jié)締組織和普通細(xì)胞的脂肪滴中。在蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物三大能量物質(zhì)中,脂肪因為氫含量最高(蛋白質(zhì)含氫7%、脂肪含氫12%、碳水化合物含氫6%)和產(chǎn)能效率最高(蛋白質(zhì)產(chǎn)能效率23.5 kJ/g、脂肪為39.8 kJ/g、碳水化合物為17.1 kJ/g),是動物作為能量存儲的主要物質(zhì)。養(yǎng)殖的鯉科魚類腸系膜是主要的脂肪存儲位點,肉食性魚類除了腸系膜脂肪外,腹部兩側(cè)有脂肪塊。肌肉組織中一般存儲有較多的脂肪,且能夠影響到魚肉的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)和食用味道。肝胰臟在養(yǎng)殖魚類也是脂肪存儲位點,這也是導(dǎo)致脂肪肝、脂肪肝病發(fā)生的主要原因。腦以及魚體的頭部也存儲有一定量的脂肪。值得關(guān)注的是肌肉組織中脂肪有兩個存儲位點:一是肌束膜、肌內(nèi)膜等結(jié)締組織的脂肪細(xì)胞;二是肌細(xì)胞等普通細(xì)胞中的脂肪滴,均是作為短期能量物質(zhì)存儲。

對于水產(chǎn)動物肌肉脂肪,需要關(guān)注以下幾方面的問題:①肌肉的主要組成物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂肪,因此,蛋白質(zhì)和脂肪在肌肉的沉積有利于水產(chǎn)動物可食用部位數(shù)量或重量的增長,尤其是魚體背部肌肉的增長可以有效提升含肉率、魚體肥滿度等指標(biāo),在秋季選擇合適的油脂(如豬油),并增加飼料油脂含量,可以提升魚體背部肌肉重量、背寬,是有效“育肥”的飼料技術(shù)方案。②肌肉沉積的脂類物質(zhì)也是影響魚肉食用品質(zhì)的主要因素,包括對肌肉“嫩”度、口感、硬度等質(zhì)構(gòu)質(zhì)量的影響以及對肌肉風(fēng)味的影響。③肌肉沉積脂肪酸氧化產(chǎn)物對肌肉結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重不利影響,例如脂肪氧化產(chǎn)物可以導(dǎo)致肌肉萎縮,魚體出現(xiàn)“瘦背”“畸形”的情況。

3.2 魚類肌肉組織結(jié)構(gòu)與肌肉脂肪

魚體肌細(xì)胞類型為骨骼肌細(xì)胞,一個肌細(xì)胞為一個肌纖維,若干肌纖維組成肌束,而肌束之間的結(jié)締組織構(gòu)成了肌束膜。圖3顯示了肌肉組織的結(jié)構(gòu)層次。

圖3 魚體肌肉結(jié)構(gòu)層次

與陸生動物類似,水產(chǎn)動物的肌肉脂肪包括肌肉(肌肉束)內(nèi)部的肌內(nèi)脂肪和肌肉束之間的肌間脂肪。肌內(nèi)脂肪為沉積在某塊肌肉內(nèi)的肌纖維(肌細(xì)胞)間與肌束(多個肌纖維聚集成肌肉束)間的脂肪,可以視為沉積在整塊肌肉內(nèi)的脂肪。

3.3 魚體肌肉組織中的脂肪紋路和脂肪滴

在肌細(xì)胞之間和多個肌細(xì)胞構(gòu)成的肌束之間都有結(jié)締組織,結(jié)締組織又分為疏松結(jié)締組織(如皮下組織)、致密結(jié)締組織(如肌腱)、脂肪組織和網(wǎng)狀組織等。肌肉中的結(jié)締組織為疏松結(jié)締組織,成為分隔肌纖維、分隔肌束的主要物理性結(jié)構(gòu),其中有多種細(xì)胞和具有生理作用的物質(zhì)存在。其中,肌內(nèi)脂肪和肌間脂肪也成為影響肌肉品質(zhì)的重要因素。結(jié)締組織由細(xì)胞和大量細(xì)胞間質(zhì)構(gòu)成,結(jié)締組織的細(xì)胞間質(zhì)包括基質(zhì)、細(xì)絲狀的纖維和不斷循環(huán)更新的組織液,具有重要功能意義。其中的細(xì)胞有巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、漿細(xì)胞、肥大細(xì)胞、白細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。纖維包括膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維,主要有聯(lián)系各組織和器官的作用。

如果結(jié)締組織中脂肪細(xì)胞沉積的脂肪增多、脂肪細(xì)胞體積增大,在肌纖維束之間就會出現(xiàn)白色的脂肪組織紋路,這在虹鱒、大西洋鮭肌肉中特別明顯。以草魚體橫切面為例(見圖4),魚肉中的肌肉紋路是由肌肉纖維和脂肪組織(結(jié)締組織中脂肪細(xì)胞沉積脂肪后形成)交替排列而成。肌肉中的疏松結(jié)締組織中含有脂肪細(xì)胞,如果脂肪細(xì)胞增殖且沉積的三酰甘油較多,就可以形成白色的脂肪紋路,通常稱之為“大理石紋”。肌肉脂肪含量越高,脂肪紋路的三維體積越大,其結(jié)果導(dǎo)致肌肉的嫩度顯著增加,即肌肉的口感細(xì)滑、容易咀嚼分散,感覺肌肉很嫩。另外,由于飼料油脂氧化、養(yǎng)殖過程中藥物的使用、水質(zhì)惡化等可導(dǎo)致魚體肌肉顏色變黃,出現(xiàn)“黃肉魚”?!包S肉魚”在斑點叉尾鮰、長吻鮠、黃顙魚、加州鱸、烏鱧等魚類更容易發(fā)生,一是黃色部位首先出現(xiàn)在背部楔形區(qū),嚴(yán)重的會逐漸延伸到整個背部,肌肉變黃;二是多數(shù)色素都是脂溶性的,黃色物質(zhì)主要沉積在脂肪中,因此肌肉變黃其實是肌肉脂肪及其中的色素顯示的色澤。魚體肌肉變黃嚴(yán)重影響魚體肌肉食用質(zhì)量,尤其是在魚片、魚糜加工過程中,黃色肌肉的魚是不能作為原料魚的。因此,肌肉脂肪含量成為影響肌肉食用質(zhì)量的因素之一,肌肉脂肪質(zhì)量也是影響肌肉色澤和風(fēng)味的主要因素。

圖4 草魚魚體的橫切面表觀形態(tài)特征

在肌肉細(xì)胞和其他器官組織細(xì)胞中,脂肪的存儲位點是脂肪滴(lipid droplets)。脂肪滴是一種分布非常廣泛的細(xì)胞器,存在于大多數(shù)原核生物和幾乎所有的真核生物中。圖5 顯示了草魚背肌組織切片中的脂肪滴(油紅染色為紅色)和肌束間的結(jié)締組織。

圖5 中可見,肌肉細(xì)胞中的脂肪滴在肌細(xì)胞(肌纖維)的周圍,脂肪滴是一種呈球狀的、有三維結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,主要功能是動態(tài)調(diào)節(jié)細(xì)胞的能量平衡。脂肪滴的膜為單層的磷脂膜,其主要是由磷脂組成為磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺,以及少量的磷脂酰肌醇。脂肪滴的內(nèi)部為油脂,其成分主要為三酰甘油,以及少量的其他脂類物質(zhì)。脂滴膜上有300~500 個脂滴膜蛋白,有些可能是作為脂滴的結(jié)構(gòu)蛋白,有些是代謝酶,有些參與其他功能。除了白色脂肪組織的細(xì)胞有一個超大脂肪滴外,其他細(xì)胞中脂肪滴的大小差異很大,主要與細(xì)胞類型有關(guān),脂肪滴的直徑從40 nm 到100 μm 不等,是細(xì)胞內(nèi)貯存中性脂的主要場所。脂滴并非細(xì)胞內(nèi)一個簡單的能量貯存器,而是一個復(fù)雜、活動旺盛、動態(tài)變化的多功能細(xì)胞器。脂滴能夠沿著細(xì)胞骨架運動,并與其他細(xì)胞器相互作用,可能在脂類代謝與存儲、膜轉(zhuǎn)運、蛋白質(zhì)降解以及信號傳導(dǎo)過程中起著重要的作用。

圖5 草魚背肌組織切片

3.4 飼料油脂的脂肪酸組成對魚體脂肪酸組成有直接性的影響

在蛋白質(zhì)、油脂和碳水化合物三大能量物質(zhì)中,飼料或食物油脂的脂肪酸組成對養(yǎng)殖魚體脂肪酸組成有直接的影響,飼料油脂的風(fēng)味也對養(yǎng)殖魚類肌肉風(fēng)味有直接性的影響,這也是通過飼料途徑調(diào)控養(yǎng)殖魚體食用質(zhì)量的理論基礎(chǔ)。

肌肉組織中游離氨基酸、游離核苷酸對肌肉的鮮味有直接的影響,而蛋白質(zhì)在沒有被水解之前對肌肉風(fēng)味的影響程度很小,肌肉蛋白質(zhì)可以影響到肌肉組織的質(zhì)構(gòu)性質(zhì),如硬度、咀嚼感等。飼料或食物蛋白質(zhì)需要在消化道內(nèi)水解為氨基酸或小肽才能被魚體吸收、轉(zhuǎn)運到器官組織,而新的蛋白質(zhì)合成是受到遺傳信息(mRNA)控制的,因此飼料蛋白質(zhì)的氨基酸組成與魚體蛋白質(zhì)氨基酸組成的相關(guān)性很低,或幾乎沒有相關(guān)性。魚體內(nèi)碳水化合物除了游離的單糖之外,在細(xì)胞內(nèi)主要是以糖原形式存在。肝細(xì)胞中糖原稱為肝糖原,肌細(xì)胞中的糖原稱為肌糖原,均以α-D-葡萄糖為單元,通過α-1,4-糖苷鍵或α-1,6-糖苷鍵(在糖原支鏈的分支點)為連接鍵。

魚體作為能量存儲的脂肪為三酰甘油,飼料或食物中的油脂可以部分水解或不水解就能被魚體吸收、轉(zhuǎn)運到不同的器官組織中,且各器官組織在脂肪細(xì)胞、細(xì)胞脂肪滴中沉積的三酰甘油的脂肪酸組成與飼料或食物油脂的脂肪酸組成有很強的相關(guān)性,飼料油脂脂肪酸組成對魚體脂肪酸組成有直接的影響。由此帶來兩個重要的問題:一是養(yǎng)殖魚體中脂肪以及脂溶性成分對魚食用風(fēng)味有重要的影響,飼料油脂的脂肪酸組成和風(fēng)味將影響到養(yǎng)殖水產(chǎn)品的食用風(fēng)味;當(dāng)然,這也為通過飼料脂肪途徑改變養(yǎng)殖魚類的食用風(fēng)味和口味提供了基礎(chǔ)。二是飼料油脂的性質(zhì)(如熔點)對養(yǎng)殖水產(chǎn)動物脂肪的性質(zhì)(如熔點)會產(chǎn)生直接的影響。

3.5 飼料途徑調(diào)控養(yǎng)殖魚類肌肉質(zhì)量的技術(shù)對策

3.5.1 控制飼料油脂氧化酸敗

飼料中油脂氧化可以誘導(dǎo)養(yǎng)殖魚體內(nèi)出現(xiàn)廣泛性的氧化損傷,尤其是對肝胰臟和腸道黏膜的損傷,并可導(dǎo)致魚體體色和肌肉色澤的變化,導(dǎo)致魚體免疫防御能力下降等,同時,對魚類肌肉風(fēng)味也會產(chǎn)生直接的影響。因此,需要依據(jù)油脂中丙二醛含量、過氧化值、酸價和感官評價指標(biāo)等綜合判定飼料油脂的氧化酸敗程度,選擇沒有氧化酸敗或氧化酸敗程度可接受的油脂作為原料。這是控制飼料養(yǎng)殖效果、控制魚體食用價值的最為基礎(chǔ)的技術(shù)方案。

3.5.2 隨季節(jié)變化差異性選擇不同熔點的油脂

魚體脂肪主要存儲在特定的脂肪組織中(如腸系膜、腹部脂肪塊和結(jié)締組織、細(xì)胞的脂肪滴),作為變溫動物的養(yǎng)殖魚類,越冬之前具有存儲脂肪的生態(tài)和生理習(xí)性。由于魚體脂肪酸組成與飼料油脂脂肪酸組成具有直接相關(guān)性,如果飼料油脂熔點過高(以4 ℃是否硬化為標(biāo)志),存儲在結(jié)締組織和細(xì)胞脂肪滴中的脂肪在低溫條件下就可能硬化,并導(dǎo)致器官組織、肌肉組織硬化,嚴(yán)重影響到魚體正常生理代謝和活動能力。因此在四季溫差較大、具有明顯冬季(以池塘冬季是否結(jié)冰為標(biāo)志)的地區(qū),越冬前期的水產(chǎn)飼料中應(yīng)該選擇熔點較低的油脂如豆油。例如,熔點較高的油脂(如豬油、棕櫚油等)通過飼料途徑進入體內(nèi)后被沉積在肝胰臟、腸道系膜等部位,到冬季池塘水面結(jié)冰后,水下溫度可能低于3 ℃,水產(chǎn)動物是變溫動物,其體溫比環(huán)境溫度高1 ℃左右,那么魚體的體溫最多4 ℃左右。其結(jié)果就是,魚體內(nèi)臟器官組織沉積的豬油、棕櫚油等在此溫度下凝固、硬化,就會導(dǎo)致魚體內(nèi)臟器官整體硬化、脂肪細(xì)胞和普通細(xì)胞內(nèi)脂肪滴中三酰甘油硬化,導(dǎo)致魚體變得僵硬,包括魚體的運動和內(nèi)臟器官的生理活動均受到嚴(yán)重影響,嚴(yán)重時會導(dǎo)致大量魚體死亡。

3.5.3 以油脂種類差異化使用調(diào)控肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量和風(fēng)味

肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量是指通過質(zhì)構(gòu)儀測定的肌肉硬度、膠黏性、剪切力等質(zhì)量,表現(xiàn)為通過口腔咀嚼、舌頭攪動及口腔黏膜所感受到的肌肉硬度與嫩度、凝聚性、潤滑感等特性。這些性質(zhì)主要受到肌肉組織中肌纖維直徑、密度和結(jié)締組織中膠原蛋白含量、肌內(nèi)脂肪和肌間脂肪含量等的影響。如前所述,飼料油脂對魚體脂肪、脂肪酸組織等有直接性的影響,如果選擇不同的飼料油脂如豬油、棕櫚油、亞麻籽油、魚油、豆油等,隨著這些油脂在魚體結(jié)締組織、細(xì)胞脂肪滴中沉積,肌肉中脂肪的性質(zhì)和脂肪酸組成就能夠顯示出這些油脂的性質(zhì),并使養(yǎng)殖魚體肌肉的風(fēng)味、肌肉的質(zhì)構(gòu)具有顯著的差異性。例如,在秋季增加飼料中棕櫚油的添加量并使魚體肌肉沉積較多的具有棕櫚油特性的脂肪,將這類養(yǎng)殖的活魚或分割加工產(chǎn)品(如開背魚)用于燒烤,則會具有很好的燒烤香味。同樣的原理,如果在飼料中添加豬油,養(yǎng)殖的活魚或其分割加工產(chǎn)品(如魚片、魚柳)則會具有很好的“嫩度”和風(fēng)味,這類活魚或其加工產(chǎn)品則適合于中國特色的“酸菜魚”“清蒸魚”。如果在飼料中添加亞麻籽油、魚油等,養(yǎng)殖的魚體中高不飽和脂肪、ω-3 系列的脂肪酸含量顯著增加,可以提高養(yǎng)殖魚體的高不飽和脂肪酸營養(yǎng)價值。因此,通過飼料中油脂的添加量以及選擇不同種類的油脂是可以改變養(yǎng)殖魚類肌肉質(zhì)構(gòu)性質(zhì)和風(fēng)味的,為通過飼料途徑調(diào)控養(yǎng)殖魚類肌肉品質(zhì)開拓了技術(shù)創(chuàng)新的潛力和發(fā)展空間。

4 調(diào)控養(yǎng)殖魚類肌肉蛋白質(zhì)性質(zhì)的飼料途徑

在肌肉組織中,肌纖維直徑、密度、肌纖維類型和膠原蛋白含量等對肌肉食用質(zhì)量(主要是質(zhì)構(gòu)性質(zhì))具有直接性的影響[5-6]。例如,中國特色的“脆肉晥”肌肉的硬度、彈性和剪切力顯著增加。在傳統(tǒng)的飼喂蠶豆養(yǎng)殖草魚100-120 d 生產(chǎn)出“脆肉晥”的基礎(chǔ)上,近年來通過飼料途徑養(yǎng)殖“脆肉羅非魚”“脆肉斑點叉尾鮰”“脆肉鯉魚”等適合于分割加工的淡水魚類,無論是養(yǎng)殖區(qū)域、還是“脆肉魚”的養(yǎng)殖規(guī)模,其發(fā)展速度均很快,并可能進一步推動“預(yù)制菜”中預(yù)制魚食品的加工、流通和消費的快速發(fā)展。如何通過飼料途徑或通過養(yǎng)殖過程水質(zhì)控制,全面提升淡水魚的食用質(zhì)量、加工質(zhì)量,既是適應(yīng)魚食品消費市場的需要,也是促進淡水養(yǎng)殖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。

可以促進淡水魚肌肉“脆化”的原料研究較多的是蠶豆和杜仲,而“脆化魚”的主要表現(xiàn)是魚體全身、尤其是肌肉的硬度(較普通魚肌肉硬度能夠增加30%以上)、彈性顯著增加,即使活的魚體經(jīng)過“脆化”后,身體也變得“僵直”“僵硬”。魚體構(gòu)成中,魚皮的硬度增加最為明顯,其次是肌肉組織,內(nèi)臟器官組織也顯著地“硬化”“脆化”。究其原因,在肌肉組織中肌纖維的數(shù)量和密度顯著增加,脂肪含量降低,最為突出的是膠原蛋白含量顯著增加(較普通魚增加20%以上),轉(zhuǎn)錄組學(xué)及特征基因表達活性的研究結(jié)果也顯示,魚體膠原蛋白合成相關(guān)基因表達活性顯著增加、魚體膠原蛋白含量顯著增加。

肌細(xì)胞有平滑肌、心肌和骨骼肌三大類,目前的研究結(jié)果沒有比較通過飼喂蠶豆、杜仲等原料是否可以同時改變這三類肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),但是內(nèi)臟器官組織的硬度、彈性經(jīng)過“脆化”后是顯著增強的,這或許是結(jié)締組織膠原蛋白含量增加的結(jié)果。魚類肌細(xì)胞的生長方式為“非限定性生長方式”,即不同于成年哺乳動物只有肌細(xì)胞三維體積的增加(肌細(xì)胞增肥或肥大),魚類肌細(xì)胞的數(shù)量和三維體積均可以增加,肌細(xì)胞數(shù)量的增加稱為增殖。因此,魚類肌細(xì)胞既有增殖,也有增肥的生長方式。然而,對“脆化魚”的研究結(jié)果顯示肌纖維密度增加、肌肉硬度增加;而同時肌束之間的結(jié)締組織三維體積、膠原蛋白含量也增加。這就難以判定肌纖維密度的改變是肌細(xì)胞數(shù)量增殖的結(jié)果,還是結(jié)締組織增生并擠壓肌纖維三維體積的結(jié)果,或許二種情況均存在,這是需要深入研究的內(nèi)容。

動物肌肉中的膠原蛋白主要分布在肌外膜、肌束膜和肌內(nèi)膜等結(jié)締組織部位。肌束膜和肌內(nèi)膜中的膠原蛋白可能是影響肌肉硬度的最主要原因。魚體內(nèi)膠原蛋白含量高于陸生動物,且在不同部位差異較大。如果按照鮮活組織中蛋白質(zhì)含量計算,鰱魚、鳙魚和草魚魚皮的蛋白質(zhì)含量分別為25.9%、23.6%和29.8%,且魚皮中的膠原含量最高可超過其蛋白質(zhì)總量的80%;真鯛魚皮中膠原蛋白占總蛋白的80.5%,鰻鱺為87.3%,日本海鱸40.7%,香魚53.6%,黃海鯛40.1%,竹莢魚43.5%(均以占蛋白質(zhì)的百分比計)。至于膠原蛋白的種類,分布在真皮、骨、鱗、鰾、肌肉等部位的為Ⅰ型膠原蛋白,軟骨和脊索為Ⅱ型膠原蛋白和Ⅺ型膠原蛋白,肌肉中為V型膠原蛋白。魚皮是膠原蛋白含量最高的組織,而“脆化魚”的魚皮也是硬度增加最為顯著的組織。

對“脆化魚”物質(zhì)組成及脆化機制的研究結(jié)果顯示,魚體(尤其是肌肉組織中)膠原蛋白合成量是顯著增加的,幾乎所有的脆化機制研究和脆化結(jié)果都能證實這一點。前面的分析我們已經(jīng)知道,在疏松結(jié)締組織中有成纖維細(xì)胞的存在,這是合成膠原蛋白的關(guān)鍵性細(xì)胞。結(jié)締組織中膠原蛋白合成量的顯著增加,可以使結(jié)締組織中膠原蛋白纖維度顯著增加,膠原蛋白含量越高,肌肉機械強度增加,肌原纖維耐折力越強。魚體膠原蛋白主要分布在魚皮、魚鱗、軟骨等組織中,在肌肉組織中分布也較多。

因此,飼喂蠶豆、杜仲等原料,通過100-120 d 的養(yǎng)殖過程,產(chǎn)出“脆肉魚”的始發(fā)因素可能是結(jié)締組織中膠原蛋白合成量顯著增加、結(jié)締組織顯著增生的結(jié)果。試驗結(jié)果表明,膠原蛋白含量高的組織(如皮膚),經(jīng)過脆化后其硬度、彈性增加也是最顯著的部位,與上述推論相符;同時,用蠶豆脆化草魚時,肌肉膠原蛋白含量隨飼料蠶豆添加量的增加而增加。至于蠶豆、杜仲等為什么可以顯著促進結(jié)締組織膠原蛋白合成量的增加?這是值得研究的課題??梢詮拇龠M膠原蛋白合成量改善、結(jié)締組織增生的調(diào)控機制及其原因方面進行研究。蠶豆是高淀粉原料,而杜仲(皮)則是含有較多黏性物質(zhì)的原料,因此可以排除淀粉的原因。蠶豆、杜仲的蛋白質(zhì)含量均較低,且飼料或食物蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)需要經(jīng)過水解為氨基酸、小肽才能被吸收,之后再轉(zhuǎn)運到不同的器官組織,因此,也可以排除蠶豆、杜仲蛋白質(zhì)的原因。

膠原蛋白肽鏈中典型特征是含有“Gly-X-Y”甘氨酸三肽重復(fù)結(jié)構(gòu),其中X、Y 分別為脯氨酸、羥脯氨酸[1]。通過飼料中添加脯氨酸能夠促進膠原蛋白的合成量,但還不足以達到“脆肉魚”的效果。最有可能的原因是蠶豆、杜仲等原料中含有的一些有機成分,如多酚、皂苷等,這些物質(zhì)調(diào)控了結(jié)締組織膠原蛋白的合成量,并誘導(dǎo)了結(jié)締組織顯著增生。當(dāng)然,這是需要深入研究的課題。如果這個推論成立,那么也可以找到與蠶豆、杜仲具有類似成分的天然植物原料,通過飼料途徑養(yǎng)殖“脆肉魚”在技術(shù)上具有可行性,該項技術(shù)發(fā)展也有巨大的市場潛力。

羥脯氨酸占膠原蛋白的13%~14%,是結(jié)締組織中成纖維細(xì)胞攝取合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,包括脯氨酸、賴氨酸和甘氨酸,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上按照特定的膠原mRNA 的堿基序列,合成前α-多肽鏈。后者一邊合成一邊進入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi),并在賴氨酸羥化酶(lysine hydorxylase,LH)、脯氨酸羥化酶(proline hydroxylase,PHD)的作用下,將肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸進行羥基化反應(yīng)。經(jīng)羥基化后,三條前α-多肽鏈互相纏繞成繩索狀的前膠原蛋白分子(procollagen molecule),這是膠原蛋白和膠原纖維的生物合成過程。膠原纖維的合成受多方面的影響和調(diào)控,賴氨酸羥化酶、脯氨酸羥化酶和賴氨酸氧化酶(LOX)至關(guān)重要。細(xì)胞內(nèi)脯氨酸的含量直接影響前α-多肽鏈的合成。

5 提升養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量的養(yǎng)殖后期處理技術(shù)

提升養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量的養(yǎng)殖后期處理技術(shù)的含義是指:把淡水魚的養(yǎng)殖分為養(yǎng)殖前期和養(yǎng)殖后期兩個時間段,在池塘、網(wǎng)箱養(yǎng)殖的淡水魚類基本達到上市規(guī)格的要求后,在上市之前再有30 d 左右的后期養(yǎng)殖時間,通過水質(zhì)調(diào)控技術(shù)或飼料技術(shù)使魚體的食用質(zhì)量(如土腥味等風(fēng)味質(zhì)量、肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量等得到顯著改善),適合于高品質(zhì)活魚消費需求或適合于分割加工的高品質(zhì)魚食品加工與消費需求。這項技術(shù)可以簡稱提升淡水魚食用質(zhì)量的“養(yǎng)殖后期處理技術(shù)”。

以魚片、魚柳、魚糜為代表的淡水魚分割加工產(chǎn)業(yè)和消費市場得到快速的發(fā)展,然而,有兩個重要的技術(shù)問題需要解決:一是在我國淡水養(yǎng)殖魚類產(chǎn)品超過2 500 萬噸/年,養(yǎng)殖量位居全球第一的背景下,加工企業(yè)居然很難收購到適合分割加工的淡水魚,主要原因在土腥味等風(fēng)味和肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量等方面難以達到要求;二是淡水魚的食用安全風(fēng)險問題,藥物殘留成為最大的安全風(fēng)險,這或許隨著養(yǎng)殖過程禁止藥物的使用、提倡健康生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展會得到緩解。

對于淡水魚類土腥味和肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量的問題,前面已經(jīng)做了較為系統(tǒng)的分析,土腥味等異味的問題需要在養(yǎng)殖過程通過水質(zhì)的生物調(diào)控等技術(shù)的應(yīng)用得到一定程度的緩解,魚體肌肉質(zhì)構(gòu)質(zhì)量也可以通過飼料途徑得到一定程度的提升。然而,要在全國范圍內(nèi)普遍性地解決這些問題是有很大難度的,也是需要若干年的發(fā)展時間進程和技術(shù)逐步推廣的過程。因此,需要有一些規(guī)?;酿B(yǎng)殖企業(yè)優(yōu)先發(fā)展,并進行技術(shù)集成和創(chuàng)新的試驗示范。

總結(jié)我國在上述方面的生產(chǎn)經(jīng)驗和應(yīng)用技術(shù),在養(yǎng)殖后期通過“瘦身魚”“吊水魚”等方式,可以對前期普通養(yǎng)殖的淡水魚食用質(zhì)量進行有效的改進和質(zhì)量提升,這些技術(shù)中依然有一些需要理清科學(xué)認(rèn)知和需要創(chuàng)新發(fā)展的技術(shù)問題。我們針對不同的養(yǎng)殖后期處理技術(shù)進行簡要的分析和認(rèn)知。

5.1 養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量后期處理技術(shù)的科學(xué)認(rèn)知

淡水魚養(yǎng)殖后期食用質(zhì)量提升技術(shù)最早是源于“供港瘦身草魚”,廣東地區(qū)針對供應(yīng)香港的草魚,在原位池塘或轉(zhuǎn)移到清水池塘中停食20-30 d,使草魚的肥滿度顯著下降,土腥味等顯著降低,將這類草魚稱為“瘦身魚”“供港魚”。

“瘦身魚”要停食20-30 d,魚體基本處于饑餓狀態(tài)。魚體短期饑餓條件下優(yōu)先利用體內(nèi)存儲的脂肪作為能量物質(zhì),如果長期饑餓條件下則需要動用蛋白質(zhì)分解為氨基酸提供能量物質(zhì)。因此,“瘦身魚”在停食狀態(tài)下體內(nèi)脂肪(尤其是腹部脂肪、肌肉脂肪)顯著降低,魚體的肥滿度顯著降低;同時,由于生活在清水池塘中且體內(nèi)脂肪含量降低,所以魚體和肌肉的土腥味等異味物質(zhì)含量下降,魚肉的食用風(fēng)味得到顯著改善。

5.1.1 關(guān)于市場價格與商業(yè)模式

魚體“瘦身”的結(jié)果是魚體重量下降,據(jù)不完整的統(tǒng)計,經(jīng)過20-30 d的停食、瘦身之后,草魚體重的下降幅度為12%~17%,最高可達到23%。這樣的結(jié)果就是“瘦身草魚”的市場價格必須提高20%以上。供應(yīng)香港的草魚可以接受這個價格漲幅,于是得以長期維持。內(nèi)地市場,或者需要作為分割加工的領(lǐng)域,經(jīng)過后期質(zhì)量提升的淡水魚市場價格也必須有“高于同類普通池塘魚20%以上”的基本要求,否則這項技術(shù)難以推廣和實施。

如何才能開拓經(jīng)過質(zhì)量提升和價格提升的淡水魚的市場?這需要發(fā)展高品質(zhì)淡水魚市場的商業(yè)模式。例如,創(chuàng)建“品牌魚”的商業(yè)模式,而品牌魚的創(chuàng)建需要有一定規(guī)模的企業(yè)實體?!捌放启~”既可以是鮮活魚,也可以是經(jīng)過分割加工的魚食品,這都需要以實體企業(yè)作為基礎(chǔ),并達到一定的規(guī)模才能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益,僅有社會效益和生態(tài)效益的技術(shù)也是難以推廣、落地的。目前已經(jīng)有不少企業(yè)在向這個方向發(fā)展,這是很好的發(fā)展方向。

5.1.2 關(guān)于技術(shù)集成與創(chuàng)新

在技術(shù)領(lǐng)域,養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量提升的后期處理技術(shù)有兩大核心技術(shù)需要創(chuàng)新發(fā)展。一是土腥味等異味的改善、肌肉質(zhì)構(gòu)的改善都是依賴于水質(zhì)條件和水質(zhì)調(diào)控技術(shù),如果有良好的潔凈水資源地區(qū)可以充分利用水資源,而其他地區(qū)則必須拓展水質(zhì)調(diào)控技術(shù),包括水質(zhì)的生物調(diào)控和物理過濾、物理殺菌等技術(shù)的集成和創(chuàng)新。二是如何控制魚體重量降低20%左右的問題,現(xiàn)有的處理技術(shù)基本是停食、魚體饑餓來實現(xiàn)瘦身和食用品質(zhì)改善的目標(biāo),所以有近20%的魚體重量降低。未來需要創(chuàng)新飼料技術(shù),開發(fā)相應(yīng)的功能飼料,既能改善魚體的食用品質(zhì),又能保障魚體重量不降低或有一定的重量增長。從現(xiàn)有的水產(chǎn)飼料技術(shù)和提升養(yǎng)殖魚類食用質(zhì)量的基礎(chǔ)知識來看,這是可以實現(xiàn)的目標(biāo)。功能飼料技術(shù)的方向包括:選擇適宜的誘食性原料,如酶解魚溶漿、酶解烏賊漿等保障魚體對飼料的采食量,選擇合適的油脂原料調(diào)控魚肉的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu),選擇促進體內(nèi)脂肪轉(zhuǎn)化與利用,并保護肝胰臟的添加劑(如以肉堿、膽汁酸為主產(chǎn)品)、保護肝胰臟和腸道健康并調(diào)控肌肉色澤的天然植物等,飼料加工方式以膨化飼料為宜,飼料投喂量則需要控制在魚體重量的2%左右,可以減輕對輸入水體的有機物負(fù)荷壓力。

5.2 不同的“養(yǎng)殖后期處理技術(shù)”的分析

目前國內(nèi)創(chuàng)新了不少養(yǎng)殖后期處理技術(shù)實用方案,而每種方案所依據(jù)的原理有差異,需要針對不同的方案有針對性集成其他技術(shù)方案加以輔助。

5.2.1 原位池塘后期處理方案

就是在原有的養(yǎng)殖池塘,進行停食20-30 d 或限量投喂一定的功能飼料(改善肉質(zhì)為主的功能飼料)的養(yǎng)殖后期處理方案。需要了解的是:①如果池塘不換水,由于土腥味等致嗅物質(zhì)來源于水體和水體中的藍藻、放線菌等生物,如果不換水則去除土腥味的效果不佳;處于饑餓狀態(tài)魚體要消耗一定量的肌肉脂肪,對改善魚體肌肉組織化學(xué)組成和肌纖維結(jié)構(gòu)有一定的效果。②如果池塘換水,將池塘原有的水體排出,引入地下水或其他來源的潔凈水體,同時限量投喂改善肉質(zhì)的功能飼料,則既可以改善肉質(zhì),也能在一定時期后去除魚體土腥味。在原位池塘進行后期處理的時間相對較長,一般需要2 個月左右的時間,對養(yǎng)殖魚類的生長速度和生產(chǎn)效率、養(yǎng)殖效益有較大的影響。

5.2.2 轉(zhuǎn)移魚體到潔凈水體池塘中的異位池塘處理方案

如果水源方便,可以在另外的池塘中引入潔凈水體,并將養(yǎng)殖魚體轉(zhuǎn)移到新池塘中,限量投喂肉質(zhì)改善的功能飼料,對于魚體肉質(zhì)改善和去除土腥味均能取得較好的效果。該方案需要有另外的池塘和潔凈的水源,同時需要轉(zhuǎn)移魚體耗費較大的人力和財力資源,在很多地區(qū)受到較大的限制;但對魚體食用質(zhì)量提升效果較好,處理時間相對縮短,可以在1 個月左右達到要求。

5.2.3 流水池塘處理方案

在水源方便,尤其是具有流水條件的地區(qū),例如具有山泉水流水資源的地區(qū)(如中西部地區(qū)的山區(qū)地帶),在流水經(jīng)過的區(qū)域建造流水池塘或流水養(yǎng)魚設(shè)施,因為流水的溶氧充足,可以高密度地對養(yǎng)殖魚體進行后期處理。按照流水養(yǎng)魚的技術(shù),可承載的魚體數(shù)量很高,養(yǎng)殖密度為220~250 kg/m3;且對于提升魚體食用質(zhì)量效果是最好的,既可以去除土腥味,又可以改善魚體肉質(zhì)。但流水資源是一個重要的限制因素,同時也需要轉(zhuǎn)移較大規(guī)模的魚體數(shù)量。

5.2.4 池塘循環(huán)水流水槽處理方案

不少地區(qū)建設(shè)有“池塘流水槽養(yǎng)殖系統(tǒng)”和“集裝箱循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)”等設(shè)施,尤其是流水槽、集裝箱在陸地的陸基養(yǎng)殖系統(tǒng)。這類養(yǎng)殖系統(tǒng)如果用于商品魚的養(yǎng)殖,因為電費和設(shè)施折舊等成本較普通池塘養(yǎng)殖高2~4 元/kg(魚),且養(yǎng)殖周期較長(4-6 個月),養(yǎng)殖盈利空間很低。相反,如果利用這類養(yǎng)殖系統(tǒng)以循環(huán)水作為養(yǎng)殖魚體質(zhì)量提升的后期處理方案,由于流水刺激、魚體糞便殘余飼料等固形物可以有效移除,流水對魚體肉質(zhì)改善效果較好,如果同時加強水體質(zhì)量的生物控制對魚體土腥味的去除也是有效的。

5.2.5 專業(yè)性循環(huán)水系統(tǒng)處理方案

參照工廠化養(yǎng)殖的設(shè)施系統(tǒng)和水質(zhì)處理系統(tǒng),同時使用肉質(zhì)改善的功能性飼料和水質(zhì)調(diào)控技術(shù)方案,專業(yè)性地用于養(yǎng)殖魚體食用質(zhì)量提升的后期處理應(yīng)該是可行的。依據(jù)現(xiàn)有的試驗結(jié)果看,因為投喂功能飼料處理20-30 d后,魚體重量基本沒有下降,而肌肉風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)質(zhì)量顯著提升,運行成本與池塘流水槽養(yǎng)殖成本基本一致。主要的技術(shù)難點在于水質(zhì)的生物調(diào)控技術(shù)和飼料配制技術(shù),經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新可以成為推廣的有效技術(shù)方案。

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