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【技术专题】 看微酸性电解水如何用于贝类净化
发布日期:2021.01.07

贝类大多数都可食用,味道鲜美营养丰富。贝类养殖已成为增加就业、带动农村经济发展、改善食品结构的重要行业。


我国贝类95%以上是养殖获得,另外5%左右主要通过捕捞获得。其中,我国贝类养殖98%以上都是海水养殖,根据中国渔业年鉴统计,2019年贝类海水养殖产量1438.97万吨,占比98.7%;淡水养殖量18.96万吨,占比1.3%。


由于我国贝类养殖多呈粗放型,局部地区养殖密度过高增加了当地水域环境压力,随着环境的恶化、环保政策的趋严,我国贝类海水养殖面积越来越小。随着对贝类精深加工技术创新的重视,如何更好地做贝类净化处理甚是重要。





生产安全贝类最好的方法是在无任何外来污染的洁净水域养殖和或者采捕,但是真正无污染的贝类生长水域是非常罕见的。从相对低污染的区域采集贝类,随之使用净化技术,可以确保将粪便污染带来的致病风险降低到实际上不用烹制即可以食用的程度。净化能够消除轻度或中度污染贝类的有害微生物,从而增加了安全而有营养的贝类供应。而且,它使贝类产业达到许多国家的法规要求,有些国家规定在具体情况下强制进行贝类净化。


其中贝类中的双壳贝类是一种滤食性生物,以摄取水中的饵料生物为食,进食的时候会将水体中的有害物质或者浮游生物中积累的有害物质蓄积体内鳃或者肠道部分,由于多数贝类在食用时很少将其内脏去除,所以在食用这些受到污染的贝类时,往往会引起食物中毒而造成严重后果。为了减少风险,人们提出了贝类净化的概念。


净化是世界上许多国家和地区用于处理受到轻度和中度微生物污染贝类的 一种技术,该技术是通过将贝类放置于盛有清洁海水的容器中,使其进行自身正常的滤食活动,这一过程可能持续几小时或几天,从而除去微生物污染。


2002年,随着《中华人民共和国水产行业标准:贝类净化技术规范(SC/T 3013-2002)》的颁布,基本确定了贝类净化过程中的基本工艺流程。


山东省与福建省是我国贝类养殖业大省,年产量超过300万吨,占比分别为27.26%、22.50%。辽宁省与广东省产量占比分别为15.56%、13.36%。


我国的贝类净化已经逐渐完善,在蛤、牡蛎、扇贝等净化工艺方面也有了一定的进展,并且在广东、浙江、山东等地建造了多座贝类净化工厂,目前规模稍大的净化工厂是位于东海研究所实验区的贝类净化工厂。


由于扇贝自身无法移动及滤食的特性,极易累积环境当中的各种微生物,其中副溶血性弧菌的检出率更是可达80%以上这种极高的检出率也同样增加了致病性副溶血性弧菌污染的几率,因此一般扇贝在上市之前需要检测各类致病菌,不合格的扇贝需要进行净化处理。


常用的处理方式有氯消毒海水、紫外线系统处理及臭氧处理。由于海水中大量有机物的存在,需要加高浓度的自由氯,容易形成致癌物。紫外线灭菌原理主要是杀灭海水中的细菌,其杀菌效率受到海水浑浊度的影响,同时紫外线辐射会损害人的眼睛和皮肤。臭氧消毒海水后产生的氧化物质如次溴酸等对贝类有一定的影响。


目前贝类净化处理方式一般是在净化工厂经24~48h处理,然后再通过渠道运输至市场。在运输及中转过程中,贝类也会受到外界环境的刺激而导致应激反应,品质下降甚至死亡,而死掉的扇贝又会随即影响到周围扇贝的品质造成连锁反应。于是在运输过程中需要采取一定的手段,将扇贝体内的微生物总数控制在较低的范围。


因此,参考贝类净化技术规范,我们设计了微酸性电解水导入清洗流程,详见下图。





广东海洋大学食品学院的李国威等在2016年首次将微酸性电解水导入贝类净化,并做了大量的实验探究。实验效果如下:


实验人员采用pH为6.32、ORP 824mV、有效氯浓度为37mg/L的微酸性电解水用于贝类清洗,在微酸性电解水处理后,虾夷扇贝体内的细菌总数随着时间的延长而逐渐呈现降低的趋势


数据分析表明,细菌总数随着处理时间具有显著性差异及负相关性(P≤0.05),在实验结束时,细菌总数降至4.4log cfu/g,与初始相比下降了87%,说明微酸性电解水处理对虾夷扇贝有一定的杀菌作用。



同时,实验人员特别研究了微酸性电解水对于扇贝内副溶血性弧菌的杀灭效果,由下图可看出,与染菌组>1100MPN/g(实验人员对扇贝进行了人为染菌)相比,处理时间1min 组扇贝体内的副溶血性弧菌下降至150MPN/g,而且处理时间越长其数量越少,时间长达8min组扇贝体内副溶血性弧菌仅为28MPN/g。


关于微酸性电解水处理是否是影响扇贝的成活率,实验人员也做了14h观察研究,由下图可见,各组扇贝8h前的存活率均超过90%,随着时间的延长,其存活率逐渐下降。10h后染菌组和对照组的存活率迅速下降,实验结束(12h)时对照组的存活率为72%,染菌组的存活率为70%。


经微酸性电解水处理的各组实验结束时,8min处理组达到82%,比对照组存活率高了10%。实验证明,微酸性电解水处理8min,能够有效提高扇贝的存活率。



现如今,生物安全越来越受大家的重视。出于公众及贝类健康的考虑,净化工厂的运作需要符合生物安全方面的一般原则。清洁和消毒程序必须能够防止工厂中的产品不受外部污染,净化工厂排出的含有人类或贝类病原体的废水废料也不得造成包括贝类的收获区域的外部环境污染。


综上所述,微酸性电解水处理不仅能够有效降低扇贝的菌落总数和副溶血性弧菌数量,同时也能够提高扇贝的存活率。另外微酸性电解水可以像自来水一样使用高效方便,不会造成二次污染,大大降低了人工操作繁琐及管理成本。


贝类的市场需求量是有增无减的,所以养殖贝类需要从养殖和物流两方面着手。一方面给贝类提供良好的生存环境,提高贝的产量,另一方面,做好物流体系,将贝类销往盛产不足的地区,以提高贝的净利润。


另空运、海运以及保存技术的不断发展,使得世界上不同地区的消费者也可以品尝到产于遥远海域的贝类。这些分销和贸易的发展反过来又对消费者保护提出了新的挑战,尤其是由致病性微生物导致的贝类安全问题。


有效的净化要求恰当处理采捕贝类及净化前的运输与储存。因此需要专门的控制措施将可能存在的生物、化学和物理危害降低到可接受水平。


因此结合贝类净化技术规范,我们建议将微酸性电解水应用于贝类净化流程中的“清洗”阶段。同时,在贝类的储存和运输过程,可以采用电解水冰的形态,对贝类进行保鲜处理。


电解水冰保鲜技术不仅结合了普通冰的低温优势,还发挥了电解水快速广谱杀灭微生物的优点,对于水产品的保鲜是一个很好的解决方案。