珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址探讨

谢笑艳, 陈丕茂, 佟飞, 袁华荣, 冯雪, 余景, 于杰, 舒黎明

谢笑艳, 陈丕茂, 佟飞, 袁华荣, 冯雪, 余景, 于杰, 舒黎明. 珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址探讨[J]. 南方水产科学, 2022, 18(5): 18-29. DOI: 10.12131/20210241
引用本文: 谢笑艳, 陈丕茂, 佟飞, 袁华荣, 冯雪, 余景, 于杰, 舒黎明. 珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址探讨[J]. 南方水产科学, 2022, 18(5): 18-29. DOI: 10.12131/20210241
XIE Xiaoyan, CHEN Pimao, TONG Fei, YUAN Huarong, FENG Xue, YU Jing, YU Jie, SHU Liming. Site selection of marine ranching in Wailingding Island sea area of Zhuhai[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(5): 18-29. DOI: 10.12131/20210241
Citation: XIE Xiaoyan, CHEN Pimao, TONG Fei, YUAN Huarong, FENG Xue, YU Jing, YU Jie, SHU Liming. Site selection of marine ranching in Wailingding Island sea area of Zhuhai[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(5): 18-29. DOI: 10.12131/20210241

珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址探讨

基金项目: 广东省重点领域研发计划项目 (2020B1111030002);中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助 (2020TD06);中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助 (2021SD02)
详细信息
    作者简介:

    谢笑艳  (1996—),女,硕士研究生,研究方向为海洋牧场选址。E-mail: 15225592935@163.com

    通讯作者:

    陈丕茂 (1969—),男,研究员,从事海洋牧场研究。E-mail: chenpm@scsfri.ac.cn

  • 中图分类号: S 937.3

Site selection of marine ranching in Wailingding Island sea area of Zhuhai

  • 摘要: 海洋牧场选址是海洋牧场建设前需首要考虑的重要环节,适宜的选址是确保海洋牧场建设成功的前提。文章从海岸线稳定性、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、海洋工程和设施等5个方面选取了34个指标作为海洋牧场适宜性评价的因素,建立海洋牧场选址指标体系。在此基础上,根据珠海外伶仃岛海域实际情况,选取岛屿海岸线长度和面积变化强度、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、港口、锚地、通航密集区、海底管线等8个指标,采用地理信息系统空间分析方法,对珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址进行适宜性评价。结果表明,研究区域内无最适宜和较适宜进行海洋牧场建设的区域,一般适宜和不适宜的区域所占面积分别为33.09和45.59 km2,其中适宜海洋牧场建设区域与珠海市目前已建人工鱼礁和规划海洋牧场区域范围相近。
    Abstract: Site selection of marine ranching plays a key role in marine ranching construction. Appropriate site is the precondition of a successful marine ranching construction. In this study, we selected 34 indicators as the factors for marine ranching suitability evaluation (Coastline stability, marine functional zoning, marine ecological red lines, aquaculture water tidal flat planning, marine engineering and facilities), and established an index system for marine ranching site selection. On this basis, according to the actual situation of Wailingding Island of Zhuhai, we selected eight indexes including length and area change intensity of island coastline, marine functional zoning, marine ecological red line, beach planning of aquaculture waters, ports, anchorages, navigable areas and submarine pipelines, to evaluate the suitability of marine ranching site selection in that sea area by using the spatial analysis method of GIS. The results show that there was no most suitable and more suitable area for marine ranching construction, and the areas of generally suitable and unsuitable areas for marine pasture construction were 33.09 and 45.59 km2, respectively. The suitable area for marine ranching construction was similar to the existing artificial reefs and planned marine ranching areas in Zhuhai.
  • 中国是淡水鱼类养殖与消费大国。据统计,2019年中国淡水鱼类年产量已超2 500万吨[1],是国内消费者摄入优质蛋白的极佳来源。以往国内淡水鱼以鲜活销售为主,随着生活节奏的加快和移动消费的兴起,预制菜肴线上消费模式逐渐普及,促进了淡水鱼消费从传统的鲜活售卖向多元化、便利化方向转变。调研发现,生鲜鱼片产品在盒马鲜生、叮咚买菜等平台均有销售,尤其是疫情发生以来其受欢迎度明显增加。然而,易腐败、难保鲜、高损耗是生鲜淡水鱼制品在销售中面临的首要问题。鱼肉水分含量高,富含营养成分且pH呈中性,是微生物繁殖的极佳介质,同时鱼宰后被激活的内源蛋白酶系会加速鱼肉质地软化与品质劣变,最终失去食用价值[2]。货架期短的特征给此类产品的运输与销售带来极大挑战。因此,通过保鲜手段提高此类产品的贮运品质,对促进该产业的持续发展具有重要意义。

    可食性涂膜技术被认为是一种绿色环保、有前景的食品保鲜方法。常用的涂膜保鲜基料包括多糖类、蛋白类和脂类。其中,甲壳素是地球上数量仅次于纤维素的第二大天然高分子,其脱乙酰化后的产物壳聚糖因自身具有抗菌性、成膜性、生物兼容性等优点成为易腐食材涂膜保鲜研究中的常用材料[3]。当前研究主要集中于不同浓度壳聚糖涂膜[4-5]或壳聚糖基复合涂膜[6-7]对鱼片的保鲜作用,大量研究已证实,壳聚糖基涂膜对生鲜鱼肉的品质保持有积极作用,被涂膜产品的货架期较对照组显著延长[8]。也有研究关注到壳聚糖分子量的差异性对自身功能活性有较大影响[9],例如Chang等[10]发现食源性腐败菌对不同分子量壳聚糖的敏感性不同。因此,可以推断壳聚糖涂膜处理对食品的保鲜效果可能与其分子量直接相关。目前,相关的支持性研究已在部分果蔬保鲜中得到印证[11-12],但其对鱼肉的保鲜效果是否存在差异性及其影响程度尚待进一步研究。为此,笔者开展了3种分子量 (50、200和500 kD) 壳聚糖涂膜对冷藏草鱼 (Ctenopharyngodon idella) 鱼片品质的保持效果研究,通过比较不同处理组样品贮藏期间的感官品质、微生物与理化指标,分析了不同分子量壳聚糖涂膜效果的差异性,为后续涂膜体系的优化构建和实际应用提供参考。

    鲜活草鱼购于江苏无锡欧尚超市,平均体质量为 (2.0 ± 0.2) kg。草鱼放血后去除鱼鳞、鱼鳃和内脏。鱼体用自来水冲洗干净,用碎冰覆盖,20 min后运到实验室备用。

    平均分子量为50、200和500 kD的食用级壳聚糖粉末 (脱乙酰度≥80%,济南海得贝海洋生物工程有限公司),三氯乙酸 (TCA)、盐酸、硼酸、乙腈、高氯酸、乙酸、丙酸等 (国药集团化学试剂有限公司),生物胺标准品 (Sigma-Aldrich公司)。平板计数琼脂、假单胞菌(Pseudomonas) CFC选择性琼脂 (青岛海博生物技术有限公司)。

    UV-1000紫外可见分光光度计 (上海天美科学仪器有限公司);4K15高速冷冻离心机 (德国Sigma公司);EL-20 pH计 (上海Mettler Toledo仪器有限公司);KDN-103F蒸馏器 (上海纤检仪器有限公司);Waters 1525高效液相系统-PDA检测器 (美国Waters公司);TA.XTP Plus物性分析仪 (英国Stable Micro System公司);T10高速分散机(德国IKA公司);恒温恒湿箱 (上海一恒仪器有限公司);BCD-610WkM冰箱 (美的集团股份有限公司)。

    不同分子量壳聚糖 (50、200和500 kD) 按1.25%的添加量分别溶于体积分数为1%的乙酸-丙酸等体积混合酸溶液中,添加质量分数为25%的甘油 (壳聚糖) 作为塑化剂,混合溶液磁力搅拌4 h至壳聚糖完全溶解制备成涂膜液。

    鱼背部肌肉切成约4 cm×3 cm×1.5 cm鱼块,用预冷无菌蒸馏水冲洗沥干后备用。将沥干鱼块分成4组,其中3组鱼块分别浸泡于不同壳聚糖酸溶液中 (分别标记为50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH),1组鱼块浸泡于去离子水中 (对照组),鱼块与浸渍液的质量体积比约为1∶3。参考Zhao等[13]方法并做适当修改,施加真空渗透辅助处理,即在10 kPa真空压力下浸泡5 min并在5 s内恢复常压后继续浸渍5 min。取出鱼片置于镂空铁丝网盘上放入4 ℃无菌恒温恒湿箱,用滤纸吸去鱼肉底部汇聚的涂膜液继续沥干30 min。最后,鱼片用无菌蒸煮袋单独包装,于4 ℃冰箱贮藏。涂膜组和空白组样品在第2、第4、第6和第8天取样,测定微生物和相关理化指标。未浸泡处理的鱼片也作取样分析,作为第0天样品。

    由9人 (4男5女,22~42岁) 组成感官评定小组。参考Khazandi等[14]方法,采用5分制对鱼片的质地、气味和色泽进行评分。感官评分标准见表1,感官评分经3项指标得分权重计算获得,感官评分=(2×气味+2×色泽+1×质地)/5。最高5分,最低1分,其中刚宰杀后获得的鱼片感官评分被定为5分,感官评分<3分时则认为鱼片品质是不可接受水平。

    表  1  感官评分标准
    Table  1.  Criterion for sensory evaluation
    气味 Odor色泽 Color质地 Texture得分 Score
    鱼肉新鲜的特有气味 色泽明亮,光泽度好 坚实有弹性,指压立即复原 5
    无明显气味 色泽正常,光泽度较好 较有弹性,指压较快复原 4
    轻微腥味 光泽稍暗 稍有弹性,指压复原较慢 3
    轻微腥臭味 表面部分发黄 弹性不足,指压复原很慢 2
    严重的腥臭味 失色,表面大部分发黄 无弹性,指压复原很慢 1
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    采用平板倾注法计数,菌落总数 (Total viable count, TVC)和假单胞菌数分别在30、37 ℃条件下培养2 d后计数,微生物计数单位为log10 CFU·g−1

    用TA.XTP Plus物性分析仪测定鱼肉剪切力,探头型号A/CKB,触发力5 g,剪切程度50%,测试速度为1 mm·s−1

    通过比较鱼片在贮藏一段时间后质量变化计算得到汁液流失率 (%)。汁液流失率=(初始质量−贮藏后质量)/初始质量×100%。

    称取5 g鱼肉,加入20 mL预冷去离子水,用T10分散机均质1 min,离心 (2 000×g, 5 min)后所得的上清液测pH。

    参考GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的半微量定氮法进行测定,单位为mg·(100 g)−1

    参考Li等[15]方法,取3 g搅碎样加入27 mL预冷的质量浓度为50 mg·mL−1的TCA溶液,均质2 min,离心取上清液 (10 000×g, 4 ℃, 10 min)。上清液中TCA-可溶性肽采用Lorry法测定,单位为 μmol·g−1

    鱼肉中生物胺提取、柱前衍生及HPLC含量测定等程序参考Yu等[16],鱼肉中的生物胺通过与标准品峰面积比较得到,单位为mg·kg−1

    剪切力指标进行8次重复测试,取4个中间值作为有效值;其他指标进行3次重复测试。采用SPSS 19.0、Excel 2016和Origin 8.0软件对实验数据进行分析和作图,通过Duncan's进行显著性分析 (P<0.05)。

    贮藏期间,不同组样品的感官评分均呈逐渐下降趋势 (图1)。贮藏第2天,各组的感官评分介于4.6~4.7,且组间无显著性差异 (P>0.05),表明贮藏前2 d各组鱼片均保持良好的食用品质。从贮藏第2天起,对照组的感官评分呈现快速下降趋势,第6天其感官评分急速下降至2.51,与其他组差异明显 (P<0.05),低于可接受标准的最低限值,此时鱼片表现出轻微腥臭味、部分表面色泽发黄且质地弹性不足;第8天鱼片有明显恶臭味,腐败现象严重;表明对照组鱼片的货架期少于6 d,与Sun等[17]报道的未处理冷藏草鱼块的货架期接近。相比之下,涂膜组的感官评分从贮藏第2天起显著高于对照组 (P<0.05);第6天,50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH组的感官评分分别为3.46、3.82和3.68,远高于可接受标准的最低限值,表明3种分子量壳聚糖涂膜均有利于延长冷藏鱼片的货架期。鱼肉感官品质劣变主要由微生物、内源酶及氧化诱导的生化反应所致。相比于对照组,壳聚糖涂膜处理可抑制鱼片感官品质劣变,这与壳聚糖的抗菌和抗氧化活性密切相关,从而抑制了生物胺、挥发性醛类等不良代谢产物的积累。在贮藏第2至第6天,200 kD-CH组的感官评分最高,但与50 kD-CH和500 kD-CH两组无显著性差异(P>0.05),而到第8天仅200 kD-CH组的感官评分>3,一定程度上表明200 kD壳聚糖对鱼片保鲜作用的持续性效果优于另两种壳聚糖。

    图  1  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片感官品质的影响
    Figure  1.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on sensory quality of fillets during refrigerated storage

    微生物活动是引起贮藏鱼肉品质变化的关键因素,其增殖行为可反映水产品的腐败程度。各组样品贮藏期间TVC和假单胞菌计数变化见表2,新鲜草鱼片TVC为4.33 log10 CFU·g−1,与Huang等[18]报道的草鱼片初始菌数相近。相比于起始值,各涂膜组TVC在贮藏第2天下降了0.08~0.29 log10 CFU·g−1,表明涂膜处理能减少鱼片表面附着的微生物数量。在贮藏前4 d,对照组和涂膜组TVC增速缓慢,但之后急速增加。对照组TVC在贮藏第6天时达到8.39 log10 CFU·g−1,超过国际食品微生物规范委员会 (ICMSF) 的推荐标准(≤7 log10 CFU·g−1)[19],鱼片品质已不可接受,与货架期的感官评价一致。相比之下,涂膜组对应的TVC较对照组显著减少了1.42~2.06 log10 CFU·g−1 (P<0.05)。由此可以认为,壳聚糖涂膜对鱼片有良好的抑菌效果,这与壳聚糖涂膜保鲜大黄鱼 (Pseudosciaena crocea)[4] 和美国红鱼 (Sciaenops ocellatus)[5]的结果相似。壳聚糖的抑菌性与其阳离子特性有关,通过与细胞成分相互作用影响了微生物完整性和营养物质的吸收[20]。200 kD-CH组在贮藏4~8 d期间TVC最低,表明200 kD壳聚糖在抑菌方面总体优势最佳。Hosseinnejad和Jafari[21]指出壳聚糖抑菌性与其分子量密切相关,总结了不同分子量壳聚糖差异性的抑菌机制,这部分解释了本研究中3种壳聚糖抑菌表现不同的原因。

    表  2  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片微生物计数的影响
    Table  2.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on microbial enumeration of fillets during refrigerated storage log10 CFU·g−1
    项目
    Item
    组别
    Group
    贮藏时间 Storage time/d
    02468
    菌落总数
    Total viable count
    对照组 Control 4.33±0.05Ea 4.98±0.05Da 5.41±0.07Ca 8.39±0.02Ba 9.28±0.13Aa
    50 kD-CH 4.33±0.05Da 4.18±0.08Dbc 4.87±0.06Cb 6.97±0.11Bb 8.60±0.21Ab
    200 kD-CH 4.33±0.05Da 4.25±0.03Db 4.74±0.18Cb 6.33±0.05Bd 8.18±0.10Ac
    500 kD-CH 4.33±0.05Ea 4.04±0.07Dc 4.85±0.12Cb 6.61±0.05Bc 8.44±0.02Abc
    假单胞菌数
    Pseudomonas count
    对照组 Control 3.43±0.03D 3.98±0.07Ca 4.85±0.07Ba 6.23±0.06Aa
    50 kD-CH 2.91±0.10Cb 3.99±0.13Bb 5.03±0.07Ab
    200 kD-CH 2.80±0.07Cb 3.51±0.09Bc 4.48±0.05Ad
    500 kD-CH 2.74±0.08Cb 3.72±0.08Bc 4.80±0.06Ac
    注:—. 未检出;同列中不同小写字母间存在显著性差异 (P<0.05);同行中不同大写字母间存在显著性差异 (P<0.05);表3同此。 Note: —. Undetected. Different lowercase letters within the same column or different capital letters within the same line indicate significant difference (P<0.05). The same case in Table 3.
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    假单胞菌是冷藏鱼制品的特征腐败菌,是产生挥发性含氮物质的主要贡献者[22]。本研究中,对照组与涂膜组假单胞菌分别在贮藏第2和第4天首次被检测到 (表2)。各组假单胞菌数随着贮藏时间的延长持续增加,到第8天时对照组、50 kD-CH、200 kD-CH、500 kD-CH组分别达到6.23、5.03、4.48、4.80 log10 CFU·g−1。壳聚糖对腐败菌的抑制效果是涂膜鱼片品质劣变程度减缓的重要原因,鱼片在贮藏后期的感官品质显著优于对照组,其中200 kD-CH组从贮藏第6天起假单胞菌计数最低,表明其对假单胞菌的抑菌效果优于另两种壳聚糖。

    贮藏期间,不同分子量壳聚糖涂膜的草鱼片pH变化呈先下降后上升的趋势 (图2-a)。对照组鱼片在贮藏第2天pH降到最低,之后迅速增加,并在第6天超过7。这与鱼宰杀后肌肉发生僵直和自溶有关,在此期间通过无氧糖酵解反应产生的乳酸和ATP导致鱼肉pH降低;随后pH逐渐升高,是由于微生物代谢活动使碱性含氮物质积累所致[2]。另外,3个涂膜组鱼片pH在贮藏前期降低程度大于对照组,这与壳聚糖溶液弱酸性的本质有关。从贮藏第4天起,涂膜组鱼片pH总体呈现缓慢上升的变化趋势,但增加不明显且组间无显著性差异 (P>0.05)。与对照组相比,涂膜组贮藏终点pH降低超0.3,表明涂膜组鱼片中碱性含氮物含量低于对照组。

    图  2  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片pH和挥发性盐基氮的影响
    Figure  2.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on pH and TVB-N of fillets during refrigerated storage

    与pH的变化趋势不同,各组鱼片TVB-N在贮藏期间持续增加 (图2-b)。新鲜样品起始TVB-N为6.67 mg·(100 g)−1;到贮藏第8天,对照组的TVB-N达到14.04 mg·(100 g)−1,为起始值的2倍多。相比之下,涂膜组TVB-N的积累速度明显减缓。从贮藏第2天起,涂膜组的TVB-N显著低于对照组(P<0.05),表明壳聚糖涂膜处理能有效抑制鱼片TVB-N积累,这与壳聚糖对腐败菌的抑制效果直接相关,如假单胞菌、希瓦氏菌 (Shewanella)等[22]。根据Yu等[23]推荐的腐败草鱼TVB-N阈值[12~15 mg·(100 g)−1],对照组样品在贮藏第6天时已达12.32 mg·(100 g)−1,超过推荐标准最低值,50 kD-CH和500 kD-CH组鱼肉均在第8天超过该推荐值,而200 kD-CH组在第8天TVB-N为11.17 mg·(100 g)−1,较对照组减少了20%以上。200 kD壳聚糖涂膜处理对鱼片TVB-N的抑制效果更佳,与微生物计数结果相吻合。

    TCA-溶解肽是反映鱼肉贮藏过程中蛋白质降解程度的重要指标。与TVB-N的变化趋势一致,本研究中4组鱼片TCA-溶解肽含量均随贮藏时间的延长呈持续增加的趋势 (图3),显示贮藏期间各组鱼片持续发生了蛋白质降解现象,微生物代谢活动可能是引起TCA-溶解肽增加的重要因素。对照组的TCA-溶解肽质量摩尔浓度在贮藏前2 d增速较快,达到1.21 μmol·g−1,较新鲜样品初始值增长近25%,之后持续缓慢增加。涂膜组的TCA-溶解肽水平从贮藏第2天起低于对照组,一定程度上反映了壳聚糖涂膜处理可抑制蛋白质降解,但3个涂膜组的TCA-溶解肽值在各取样点无显著性差异 (P>0.05)。

    图  3  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片TCA-溶解肽的影响
    Figure  3.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on TCA-soluble peptides of fillets during refrigerated storage

    鱼肉质构特性是反映产品物理品质的重要参数,直接影响消费者对鱼肉的可接受程度[24]。在贮藏期间不同处理组鱼片的剪切力强度持续下降,各组鱼片质构变化主要发生在贮藏前4 d (图4),对照组、50 kD-CH、200 kD-CH、500 kD-CH组剪切力较起始值分别减少了57.8%、48.6%、37.0%、45.2%。之后各组剪切力值下降趋于平缓。从贮藏第4天起,涂膜组鱼片剪切力较对照组增加了20%以上,表明涂膜处理对鱼肉质构特性起到积极的保护作用,其中200 kD壳聚糖处理的保护作用最佳,其贮藏第8天的剪切力为对照组的2.27倍,而50 kD壳聚糖处理的保护作用在3个涂膜组中最差。鱼肉贮藏前期的质构劣变与内源酶诱导的结构蛋白水解紧密相关[25-26]。贮藏期间涂膜组剪切力值显著高于对照组 (P<0.05),在某种程度上可推测是壳聚糖涂膜处理对内源酶起到调控作用,该涂膜通过氧气阻隔与脂质氧化抑制减少鱼肉中活性氧积累,从而减缓细胞凋亡发生及后续内源蛋白酶激活级联反应,最终表现为内源酶活性减弱[27]

    图  4  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片剪切力的影响
    Figure  4.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on shear force of fillets during refrigerated storage

    贮藏期间,各组样品汁液流失率的变化与剪切力相反,呈现持续上升的趋势 (图5),4组鱼片的汁液流失率在前2 d均<2%,且组间无显著性差异 (P>0.05)。随着贮藏时间的增加,对照组汁液流失率增速快于涂膜组。贮藏8 d后,50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH组的汁液流失率分别为对照组的90.7%、75.3%和80.5%。鱼肉汁液流失主要与水分蒸发以及蛋白质变化等导致的肌肉持水能力下降有关,涂膜处理减少鱼片汁液流失的主要原因可能是壳聚糖涂膜层有较好的保水能力;此外,涂膜处理也可能通过抑制结构蛋白降解,提高鱼肉的持水能力[28],这与剪切力的变化可相互印证。本研究显示,200 kD壳聚糖处理对汁液流失的抑制效果略好于另外两组涂膜处理,但各组之间的差异不明显。

    图  5  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片汁液流失率的影响
    Figure  5.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on drip loss of fillets during refrigerated storage

    腐胺、尸胺、组胺是冷藏水产品特征性腐败生物胺,可作为鱼肉品质变化的参考性评价指标[29]。新鲜鱼肉的腐胺、尸胺、组胺和酪胺质量分数分别为4.77、0.15、1.26和6.82 mg·kg−1。贮藏期间对照组的组胺和酪胺质量分数显著增加 (P<0.05),到第8天时质量分数分别达到64.2和58.90 mg·kg−1,成为4种生物胺中的主要成分(表3)。相比之下,涂膜处理能显著抑制组胺与酪胺积累,其质量分数分别为对照组的3.2%~12.5%和34.6%~71.1%,其中涂膜组的组胺质量分数无显著性差异;500 kD 壳聚糖涂膜处理对抑制酪胺积累的效果最佳,其次为50 kD-CH、200 kD-CH组。对照组腐胺在贮藏0~6 d期间无显著变化,在第8天时质量分数达到20.5 mg·kg−1;涂膜组腐胺在贮藏前6 d总体低于对照组,但无显著性差异(P>0.05);到第8天时,50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH组腐胺质量分数分别为对照组的58.1%、35.2%和69.1%。对照组尸胺质量分数在贮藏前4 d增量低于涂膜组,但之后积累速度显著提高,从第4天的0.26 mg·kg−1迅速增加到第8天的18.60 mg·kg−1。与此同时,涂膜组尸胺质量分数从第6天显著低于对照组,到第8天时仅为对照组的17.2%~23.4%,但整个贮藏期间3组涂膜组的尸胺质量分数无显著性差异(P >0.05)。从表3可以看出,壳聚糖涂膜处理可有效抑制生物胺积累,这取决于壳聚糖的抑菌性 (表2)。已有研究证实冷藏草鱼特征腐败菌 (如假单胞菌、希瓦氏菌等) 是鱼肉冷藏过程中生物胺的主要生产者[30]。此外,不同壳聚糖涂膜处理对生物胺的抑制效果也呈现差异性。到贮藏期末,200 kD壳聚糖处理对腐胺的抑制效果最佳,而50 kD和500 kD壳聚糖则更有利于抑制酪胺积累。

    表  3  不同分子量壳聚糖涂膜对冷藏鱼片生物胺质量分数的影响
    Table  3.  Effect of different molecular weight chitosan coatings on mass fraction of biogenic amine of fillets during refrigerated storage mg·kg−1
    生物胺
    Biogenic amines
    组别
    Group
    贮藏时间 Storage time/d
    02468
    腐胺 PUT 对照组 Control 4.77±1.69Ba 4.84±0.18Ba 6.16±0.38Ba 6.94±0.12Ba 20.55±0.74Aa
    50 kD-CH 4.77±1.69Ba 4.49±0.22BCab 3.76±0.90Cc 6.60±1.14Ba 11.93±0.55Ab
    200 kD-CH 4.77±1.69Ba 3.88±0.36Bb 5.28±1.30ABab 5.69±0.38ABa 7.23±1.16Ac
    500 kD-CH 4.77±1.69Ba 2.64±0.23Bc 4.26±0.30Bab 4.80±1.11Ba 14.21±2.11Ab
    尸胺 CAD 对照组 Control 0.15±0.08Ca 0.05±0.06Ca 0.26±0.14Ca 5.91±0.26Ba 18.60±1.34Ab
    50 kD-CH 0.15±0.08Ca 0.14±0.01Ba 1.75±1.37Ba 1.76±0.64Bb 4.35±0.84Aa
    200 kD-CH 0.15±0.08Ca 0.05±0.04Ca 1.21±1.10BCa 2.36±0.82ABbc 3.88±0.08Aa
    500 kD-CH 0.15±0.08Ca 1.02±1.18Ba 0.66±0.17Ba 0.68±0.14Bd 3.19±0.93Aa
    组胺 HIS 对照组 Control 1.26±0.02Ba 0.96±0.44Ba 1.55±0.02Bb 1.25±0.12Ba 64.20±13.07Aa
    50 kD-CH 1.26±0.02Ba 0.94±0.70Aa 2.12±0.22Aa 0.89±0.19Aa 2.06±0.86Ab
    200 kD-CH 1.26±0.02Ba 1.12±0.35Ba 1.82±0.01Bab 0.97±0.34Ba 8.08±5.21Ab
    500 kD-CH 1.26±0.02Ba 0.91±0.77Ba 1.15±0.07Bc 0.95±0.32Ba 6.46±2.71Ab
    酪胺 TYR 对照组 Control 6.82±1.30Ca 5.41±1.43Ca 4.63±1.62Ca 13.19±1.59Ba 58.90±2.66Aa
    50 kD-CH 6.82±1.30Ca 5.83±0.29Ca 7.07±1.31Ca 8.28±0.61Bb 29.25±0.21Ac
    200 kD-CH 6.82±1.30Ca 5.46±0.33Ba 5.30±1.32Ba 7.64±0.14Bb 41.89±1.14Ab
    500 kD-CH 6.82±1.30Ca 5.26±0.36Ba 3.63±1.57Ba 8.11±0.04Bb 20.41±3.40Ad
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    本研究选取的壳聚糖分子量基本覆盖了近年来有关食品涂膜保鲜报道文献所用的壳聚糖。本研究证实50、200、500 kD壳聚糖均能抑制微生物扩增、含氮物积累及质构劣化,使冷藏鱼片品质得到有效保持。结合TVC、TVB-N和感官评价分析,3种壳聚糖涂膜均能延长鱼片货架期 2 d以上,其中200 kD壳聚糖涂膜处理对鱼片货架期的延长效果更为明显。通过对比3种壳聚糖涂膜对冷藏草鱼片的保鲜效果,200 kD壳聚糖涂膜在鱼片感官评分、微生物计数、TVB-N、剪切力、汁液流失率等指标上有更佳表现。贮藏第8天时,200 kD-CH组鱼片TVC和假单胞菌数较对照组分别减少了1.10和1.75 log10 CFU·g−1,TVB-N、汁液流失率、腐胺质量分数较对照组分别减少了20.5%、24.7%和64.8%,剪切力提高了1.26倍,200 kD分子量的壳聚糖可作为优先选择的涂膜保鲜基料。

  • 图  1   研究区位置示意图

    Figure  1.   Location map of survey area

    图  2   1978—2020年外伶仃岛海岸线长度和面积变化

    Figure  2.   Changes of coastal line length and area in Wailingding Island from 1978 to 2020

    图  3   外伶仃岛海域海洋功能区划和生态红线区控制图

    Figure  3.   Marine functional zoning and ecological red line control chart in Wailingding Island sea area

    图  4   外伶仃岛海域单项因子适宜性评价

    Figure  4.   Suitability evaluation of individual factors in Wailingding Island sea area

    图  5   珠海外伶仃岛海洋牧场选址适宜性评价结果

    Figure  5.   Suitability evaluation results of marine ranching site selection in Wailingding Island sea area

    表  1   基于海岸线变迁强度的海洋牧场选址评价指标分析

    Table  1   Evaluation index of marine ranching location based on coastline change intensity

    评价阈值范围
    Evaluation threshold range/%
    评价结果
    Evaluation
    result
    海洋牧场选址
    适宜程度赋值
    Evaluation of
    suitability of
    marine ranching
    site selection
    −0.5≤LCIij≤0.5最适宜3
    −1≤LCIij<−0.5或0.5≤LCIij<1较适宜2
    LCIij<−1或≤LCIij>1一般适宜1
    注:LCIij表示LIij或AIij,表 8同此。 Note: LCIij indicates LIij or AIij. The same case in Table 8.
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    表  5   基于海洋工程和设施的海洋牧场选址评价指标分析

    Table  5   Evaluation index of marine ranching site selection based on marine engineering and facilities

    指标
    Index
    主要管理要求
    Main management requirements
    适宜性
    Suitability
    适宜程度赋值
    Evaluation of suitability
    水利 Water conservancy 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0
    海上开采 Offshore mining 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0
    航道 Channel 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0
    港区 Port Area 泊船进出停泊装卸货物或者旅客集散 不适宜 0
    锚地 Anchorage 船舶在水上抛锚以便安全停泊、避风防台、等待检验引航、从事水上过驳、编解船队及其他作业 不适宜 0
    通航密集区 Navigable dense area 单位时间内通过某一航道断面的船舶或船队数量多 不适宜 0
    倾废区 Dumping area 向海洋倾泻废物 不适宜 0
    海底管线 Submerged pipeline 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0
    其他海洋工程或设施
    Other offshore projects or facilities
    海洋工程用海 不适宜 0
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    表  2   基于海洋基本功能分区及管理要求的海洋牧场选址评价指标分析

    Table  2   Evaluation index of marine ranching site selection based on marine basic function zoning and management requirements

    指标
    Index
    二级功能区划分
    Secondary functional zoning
    主要管理要求
    Main management requirements
    适宜程度
    Suitability
    适宜程度赋值
    Evaluation of suitability
    农渔业区
    Agriculture and fishery area
    农业围垦区 围垦设施建设 不适宜 0
    养殖区 底播养殖 最适宜 3
    筏式养殖 一般适宜 1
    网箱养殖 一般适宜 1
    增殖区 海水增殖 最适宜 3
    捕捞区 海水捕捞生产 最适宜 3
    水产种质资源保护区 与其他类型保护区重叠 不适宜 0
    剩余区域 最适宜 3
    渔业基础设施区 渔港和育苗场等渔业基础设施 不适宜 0
    港口航运区
    Port shipping area
    港口区 开发利用港口航道资源 不适宜 0
    航道区 0
    锚地区 0
    工业与城镇用海区
    Industrial and urban sea area
    工业用海区 临海工业、工业园区建设 不适宜 0
    城镇用海区 城镇建设 不适宜 0
    矿产与能源区
    Mineral and energy area
    油气区 油气和固体矿产等勘探、开采作业,盐田、可再生能源开发利用 不适宜 0
    固体矿区 0
    盐田区 0
    可再生能源区
    0
    旅游休闲娱乐区
    Tourism leisure and entertainment area
    风景旅游区 旅游景区开发和海上文体娱乐活动场所建设 最适宜 3
    文体休闲娱乐区 3
    海洋保护区
    Marine conservation area
    海洋自然保护区 核心区:禁止任何单位和个人进入 不适宜 0
    缓冲区:只准进入从事科学研究观测活动 不适宜 0
    实验区:可以进入从事科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀、濒危野生动植物等活动 一般适宜 (开发旅游、开展驯化繁殖等活动) 1
    海洋特别保护区 重点保护区:禁止实施各种与保护无关的工程建设活动 一般适宜 (开展人工鱼礁建设、增殖放流等生态修复活动) 1
    适度利用区:鼓励实施与保护区保护目标相一致的生态型资源利用活动,发展生态旅游、生态养殖等海洋生态产业 最适宜 3
    生态与资源恢复区:根据科学研究结果,可以采取适当的人工生态整治与修复措施,恢复海洋生态、资源与关键生境 一般适宜 (开展人工鱼礁建设、增殖放流等生态修复活动) 1
    预留区:严格控制人为干扰,禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和任何形式的工程建设活动 不适宜 0
    特殊利用区
    Special utilization area
    军事区 限制在军事区从事海洋开发利用活动 不适宜 0
    其他特殊利用区 严禁在海底管线、跨海路桥区内建设永久性建筑物 不适宜 0
    保留区
    Reserved area
    保留区 通过科学规划和严格论证,可开发利用 最适宜 3
    未通过科学规划和严格论证,不可开发利用 不适宜 0
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    表  3   基于红线区分类管控要求的海洋牧场选址适宜性分析

    Table  3   Suitability analysis of marine ranching site selection based on classification and management requirements of red line area

    指标
    Index
    主要管理要求
    Main management requirement
    适宜性
    Suitability
    适宜程度赋值
    Evaluation of suitability
    海洋保护区生态红线区
    Ecological red line area of marine reserve
    海洋自然保护区禁止类红线区 核心区和缓冲区:禁止开展任何形式的开发建设活动,无特殊原因,禁止任何单位和个人进入 不适宜 0
    海洋自然保护区限制类红线区 实验区:禁止进行捕捞、挖沙等活动,严格控制河流入海污染物排放,不得新增入海陆源工业直排口,控制养殖规模 一般适宜 1
    海洋特别保护区禁止类红线区 重点保护区:禁止实施各种与保护无关的工程建设活动 不适宜 0
    预留区:禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和任何形式的工程建设活动 不适宜 0
    海洋特别保护区限制类红线区 生态与资源恢复区:可采取适当的人工生态整治与修复措施,恢复海洋生态、资源与关键生境 一般适宜 1
    适度利用区:确保海洋生态系统安全的前提下,允许适度利用海洋资源,鼓励实施与保护区保护目标相一致的生态型资源利用活动,发展生态旅游、生态养殖等海洋生态产业 一般适宜 1
    重要河口生态系统生态红线区
    Ecological red line area of important estuary ecosystem
    鼓励生态化养殖,加强对受损重要河口生态系统的综合整治与生态修复 一般适宜 1
    重要海滨湿地生态红线区
    Important coastal wetland ecological red line area
    维持海域自然属性,保持自然岸线形态、长度,保持潮滩地形地貌稳定 一般适宜 1
    重要渔业海域生态红线区
    Ecological red line area in important fishery sea area
    开展增殖放流活动,保护和恢复水产资源 一般适宜 1
    特别保护海岛生态红线区
    Special protection of island ecological red line area
    禁止类红线区:禁止开展任何形式的开发建设活动 不适宜 0
    限制类红线区:加强对受损海岛生态系统的整治与修复,维持海域自然属性,保护渔业资源产卵场、育幼场、索饵场和洄游通道 一般适宜 1
    自然景观与历史文化遗迹生态红线区
    Ecological red line area of natural landscape and historical and cultural relics
    严格控制岸线附近的景区建设工程,限制近海养殖活动 不适宜 0
    珍稀濒危物种集中分布区生态红线区
    Ecological red line area of rare and endangered species concentrated distribution area
    生产设施与珍稀濒危物种集中分布区之间应保留一定距离 不适宜 0
    重要滨海旅游区生态红线区
    Important coastal tourist area ecological red line area
    禁止从事可能改变和影响滨海旅游的开发建设活动 一般适宜 1
    重要砂质岸线及邻近海域生态红线区
    Important sandy shoreline and ecological red line area of adjacent sea area
    砂质海岸向海一侧3.5 nmile内禁止采挖海砂、围填海、倾废等开发活动,加强对受损砂质岸线的修复 一般适宜 1
    沙源保护海域生态红线区
    Ecological red line area of shayuan protected sea area
    砂质海岸向海一侧3.5 nmile内禁止采挖海砂、围填海、倾废等开发活动,实施沙滩养护等岸线整治修复工程 一般适宜 1
    红树林生态红线区
    Mangrove ecological red line area
    除科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀濒危野生动植物等活动外,限制开展其他活动 不适宜 0
    珊瑚礁生态红线区
    Coral reef ecological red line area
    禁止可能破坏珊瑚礁的开发活动 不适宜 0
    海草床生态红线区
    Seaweed bed ecological red line area
    禁止可能毁坏海草床的开发建设活动 不适宜 0
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    表  4   基于水域滩涂划分管理要求的海洋牧场选址评价指标分析

    Table  4   Evaluation index of marine ranching site selection based on management requirements of tidal flat division

    指标
    Index
    二级功能区划分
    Secondary functional zoning
    主要管理要求
    Main management requirements
    适宜性
    Suitability
    适宜程度赋值
    Evaluation of suitability
    养殖区
    Culture area
    底播养殖区 坚硬海底底质类型,投放海域环境条件适宜 最适宜 3
    网箱养殖区 一般适宜 1
    筏式养殖区 浅海与潮间带设置浮动筏架,筏上挂养养殖对象 一般适宜 1
    限养区
    Limited maintenance area
    海洋自然保护区限养区 国家和省已划定的自然保护区实验区和外围保护
    地带,即一般控制区
    一般适宜 1
    海洋特别保护区限养区 渔业开发活动限定为生态养殖 一般适宜 1
    海洋生态红线限养区 禁止进行捕捞、挖沙等活动,严格控制河流入海污染物
    排放,不得新增入海陆源工业直排口,控制养殖规模
    一般适宜 1
    无居民海岛周边海域限养区
    进行水产养殖应采取污染防治措施,污染物排放不得
    超过国家和地方规定的污染物排放标准
    较适宜 2
    重点近岸海域限养区 保护海域生态环境,促进近岸海洋综合整治 较适宜 2
    禁养区
    Forbidden area
    海洋自然保护区禁养区 禁止任何单位和个人进入 不适宜 0
    海洋湿地禁养区 保护区之外的其他海洋湿地保护范围 不适宜 0
    海洋特别保护区禁养区 用于珍稀、濒危海洋生物物种,自然遗迹和典型
    海洋生态系统保护
    不适宜 0
    海洋生态红线禁养区 禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和
    任何形式的工程建设活动
    不适宜 0
    建设用海空间禁养区 包括港口航运区、工业与城镇用海区、航道和锚地等 不适宜 0
    近岸海域禁养区 保护近岸海域生态环境,禁止在近岸海域进行养殖活动 不适宜 0
    无居民海岛周围海域禁养区 无居民海岛周围200 m水域可适当开展增殖 较适宜 2
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    表  6   研究区域海域使用类型

    Table  6   Type of sea area usage in survey area

    使用类型
    Sea area usage of survey area
    数据来源
    Data source
    养殖水域滩涂
    Tidal flat in aquaculture waters
    《珠海市养殖水域滩涂规划》[19]
    海洋功能区划
    Marine functional zoning
    《广东省海洋功能区划》[15]
    海洋生态红线
    Ocean ecological red line
    《广东省海洋生态红线》[17]
    水利
    Water conservancy
    无此海洋工程
    海上开采
    Offshore mining
    无此海洋工程
    航道
    Channel
    无此海洋工程
    港区
    Port Area
    《中国航路指南 (南海海区)》[20]
    锚地
    Anchorage
    《中国航路指南 (南海海区)》[20]
    通航密集区
    Navigable dense area
    AIS数据
    倾废区
    Dumping area
    无此海洋工程
    海底管线
    Submerged pipeline
    《中国航路指南 (南海海区)》[20]
    其他-禁止抛锚禁止捕鱼
    Others-no anchoring, no fishing
    《中国航路指南 (南海海区)》[20]
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    表  7   外伶仃岛到周围岛礁的最短距离

    Table  7   Shortest distance from Wailingding Island to surrounding island reefs

    中点名称
    Midpoint name
    岛屿名称
    Island name
    最短距离
    Minimum distance/m
    A石鼓洲9696.2
    B黑洲6229.3
    C三门洲4799.6
    D直湾岛14179.3
    E南丫岛11000.6
    F长洲9415.5
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    表  8   外伶仃岛海域海洋牧场选址适宜性评价结果

    Table  8   Suitability of marine ranching site selection in Wailingding Island

    项目
    Item
    分类
    Classification
    赋值
    Evaluation
    面积
    Area/km2
    海岸线稳定性
    Coastline stability
    −0.5≤LCI≤0.5 3
    海洋功能区划
    Marine functional zoning
    万山群岛旅游休闲娱乐区 3 12.31
    万山群岛保留区 3 78.68
    海洋生态红线
    Ocean ecological red line
    万山群岛重要滨海旅游区生态红线区 1 12.31
    万山群岛重要渔业海域生态红线区 1 78.68
    养殖水域滩涂规划
    Tidal flat planning in aquaculture waters
    建设用海空间禁养区 0 29.34
    海洋生态红线限养区 2 12.31
    养殖区 3 37.68
    海洋工程和设施
    Marine engineering and facilities
    港口及其缓冲区 0 1.47
    锚地 0 3.81
    通航密集区 中等及以上密集 0 34.02
    一般密集 2 22.31
    不密集 3 21.35
    海底管线及其缓冲区 0 27
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-22
  • 修回日期:  2021-12-25
  • 录用日期:  2022-01-18
  • 网络出版日期:  2022-02-15
  • 刊出日期:  2022-10-04

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