食品级过氧化氢对染菌虾仁杀菌效果研究

石红, 郝淑贤, 杨贤庆, 李来好, 岑剑伟, 刁石强

石红, 郝淑贤, 杨贤庆, 李来好, 岑剑伟, 刁石强. 食品级过氧化氢对染菌虾仁杀菌效果研究[J]. 南方水产科学, 2006, 2(3): 46-49.
引用本文: 石红, 郝淑贤, 杨贤庆, 李来好, 岑剑伟, 刁石强. 食品级过氧化氢对染菌虾仁杀菌效果研究[J]. 南方水产科学, 2006, 2(3): 46-49.
SHI Hong, HAO Shuxian, YANG Xianqing, LI Laihao, CEN Jianwei, DIAO Shiqiang. Sterilization application of the food grade hydrogen peroxide in shrimp muscle polluted bacteria[J]. South China Fisheries Science, 2006, 2(3): 46-49.
Citation: SHI Hong, HAO Shuxian, YANG Xianqing, LI Laihao, CEN Jianwei, DIAO Shiqiang. Sterilization application of the food grade hydrogen peroxide in shrimp muscle polluted bacteria[J]. South China Fisheries Science, 2006, 2(3): 46-49.

食品级过氧化氢对染菌虾仁杀菌效果研究

基金项目: 

国家科技基础条件平台项目 2004DEA70880-03-02-02

详细信息
    作者简介:

    石红(1958-),女,助理研究员,从事水产品加工和质量安全。E-mail:shiii-hooo@hotmail.com

    通讯作者:

    杨贤庆,E-mail:yxqgd@163.com

  • 中图分类号: TS254.4;TQ123.6

Sterilization application of the food grade hydrogen peroxide in shrimp muscle polluted bacteria

  • 摘要:

    就新型杀菌技术-过氧化氢杀菌在虾仁加工过程中的应用进行了初步探讨。结果表明:过氧化氢对虾仁的适宜作用条件为:有效过氧化氢浓度1.27 g·L-1,作用时间为2 min,浸泡液与样品的比例为2:1或浸没样品。过氧化氢溶液受温度影响较大,溶液于低温下放置,随放置时间的延长,有效过氧化氢浓度逐渐降低,操作过程宜在低温条件下进行。过氧化氢溶液处理后的样品宜进行适度的水洗处理,以便去除大量残留在虾仁表面的过氧化氢,同时可以阻止残留过氧化氢对虾仁有机质成分的进一步氧化。

    Abstract:

    A new sterilization agent-food grade hydrogen peroxide was studied for sterilization application in shrimp muscle. The results showed that temperature was one of the important factors for stability of hydrogen peroxide.Valid concentration of hydrogen peroxide was decreasing gradually even at low temperature, so low temperature was preferable for its stability. The optimal sterilization conditions were 1.27 g·L-1, 2 min processing and a double sterilization solution to sample. In order to erase residues on the surface and prevent further oxidation of shrimp muscle organism substance, enough washing to sample was necessary.

  • 北部湾位于南海西北部(105°40′~110°10′E、17°00′~21°45′N),为天然半封闭浅水海湾,平均水深38 m,最大水深106 m,水域面积约12.8×104 km2,鱼类资源十分丰富,一直是广东、广西和海南3省(区)海洋渔业的主要渔场。二长棘鲷Parargyrops edita Tanaka主要分布于太平洋西部的中国、朝鲜、日本、越南和印度尼西亚等海域。我国产于南海和东海,其中在南海北部和东海南部数量较多,是底拖网渔业的捕捞对象之一。

    张其永[1]、邱永松和陈作志等[2]分别对北部湾二长棘鲷的种群鉴别、洄游分布、生活史参数等作过分析,但未见系统地研究其资源变动的报道。本文利用近年来北部湾渔业资源调查和监测的结果,结合历史积累资料,系统地研究了二长棘鲷的资源变动,拟为该鱼种的资源管理以及共享水域渔业资源的评估和管理策略的制订提供科学依据。

    ① 邱永松.北部湾主要经济鱼类的分布[J].南海水产研究, 1995, (11): 1-9.

    研究运用的数据主要来自1961~1962年、1992~1993年、1998~1999年和2000~2002年在北部湾进行底拖网渔业资源定点调查。1992~1993年、2000~2002年2次调查所用的调查船为北海渔业公司300 t级单船底拖网渔轮,渔轮主机功率为441 kW,调查使用的网具属于同一网型,网具的上纲长度为37.7 m,网囊网目为4 cm,每站拖网采样1 h,调查期间的平均拖速为3.33 kn,调查站位25~48个, 调查范围基本覆盖了除越南沿海以外的北部湾海域。1998~1999年所用调查船主机功率为1654 kW,所用网具为4片式底拖网, 上纲长度42.8 m,网囊网目2 cm, 每站拖网1 h,调查站位61个,分布范围与上述调查基本相同。1961~1962年所用调查船主机功率为98 kW,网具上纲长度31 m,网囊网目6 cm,每站拖1~2 h,调查范围基本与上述相同。在数据处理过程中均将网次渔获量换算为1 h的渔获量。

    鉴于上述调查资料分别来自不同的船只,网具也有差别,而调查范围与作业时间基本相同,因此参照Shinda[3]处理类似资料的方法,定北海渔业公司船为标准船,对其他船只的资料进行校准。公式如下:

    $$ Y_{A / B}=\sum\limits_{i=1}^n C_{A i} / \sum\limits_{i=1}^n C_{B i} $$

    式中:n为标准船(A)和被校准船(B)作业范围相同的调查小区数;CAi为标准船在调查小区的平均渔获率(kg·h-1); CBi为被调查船在调查小区的平均渔获率(kg·h-1);ΥA/B为标准船和被校准船渔获率之比,即B船的校准系数;i为A船和B船调查的相同小区。

    文中资源密度的估算是按规定的扫海面积法进行,即

    $$ D=C /(\mathrm{a} \cdot \mathrm{~b}) $$

    式中:D为资源密度(kg·km-2);C为平均每小时渔获量(kg·h-1);a为每小时的扫海面积(km2·h-1);b为可捕系数,取0.5。在计算每小时扫海面积时,底拖网的扫海宽度取上纲长度的2/3。

    本文研究数量变动时采用的是全海区的平均渔获率。另外,资源的年际和季节变动与环境因子的关系时参考了1982~1991年国营渔业公司底拖网渔轮的渔捞记录以及当年30 m等深线的温度、盐度、降雨量和风速等环境因子的观测数据进行分析。

    将历次北部湾渔业资源调查的结果列于表 1。可看出二长棘鲷属种群数量变动比较大的鱼类,常常引起渔获率和资源密度的较大波动。据1961~1962年调查其出现率为87.6%,平均渔获率为15.7 kg·h-1,占总渔获量的3.1,渔获组成排第10位。根据国营南海水产公司1963~1974年的底拖网生产,二长棘鲷占总渔获的比例最高年份达到29.3%,渔获组成排第1位,最低年份仅为0.3%,仅排第34位

    ① 广东省水产实验所.北部湾红鱼、二长棘鲷及赤鱼调查报告[R]. 广东水产调查研究, 1957(2): 1-5.

    表  1  北部湾4次底拖网调查二长棘鲷的渔获情况
    Table  1.  Catch status of P.edita at four bottom trawls in Beibu Gulf
    年份
    year
    出现率/%
    occurrence
    平均渔获率/kg·h-1
    average catch rate
    渔获百分组成
    percentage of catch
    渔获百分排名
    catch order percent
    资源密度/kg·km-2
    stock density
    1961~1962 87.6 15.7 3.1 10 29.6
    1992~1993 45.2 2.73 1.2 13 15.2
    1998~1999 60.8 4.54 4.4 3 20.3
    2000~2002 65.2 35.8 18.7 1 172.2
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    自20世纪80年代以来,北部湾的海洋捕捞力量一直处于过度状态,鱼类资源持续衰退,直到1999年南海区开始实行休渔制度,鱼类资源才得到一定的恢复。据1992~1993和1998~1999年的2次资源调查,结合1982~1991年的渔获统计资料(图 1),可以清楚地看出,二长棘鲷资源状况也是如此。在1982~1993年间,二长棘鲷资源的渔获率不断下降,1991年降到最低,仅为0.1 kg ·h-1,在1992~1993年的调查中,资源的出现率和平均渔获率较1961年有显著下降,平均渔获率仅为2.73 kg·h-1,占渔获物组成的1.2%。1998年后资源状况明显好转,特别是在2000、2001年的渔业资源监测调查中,二长棘鲷的年平均渔获率达到35.8~ 2.73 kg·h-1,占渔获组成的18.7%,平均资源密度也高达172.2 kg·km-2,高居底拖网渔获物的首位。

    图  1  北部湾二长棘鲷渔获率的年间变化(1982~1991)
    Figure  1.  Annual variation of catch rates of P.edita in Beibu Gulf during 1984~1991

    由于最近2次调查均为分季节进行,因此为了清晰地描述二长棘鲷的季节变动,本文假定近5年资源的年间变动忽略不计,将1998~1999年和2000~2002年合并后进行分析。从表 2可看出,北部湾二长棘鲷渔获率呈明显的季节变化,随着资源结构和资源分布格局的变化,其渔期也发生了相应地变化。20世纪60年代,6~8月的夏汛为主要渔期,其中,7月为最盛渔期,渔获物年龄结构合理,其中2龄以上占总渔获物的21.4%。此后,进入了酷渔滥捕期。与开发初期相比,20世纪80年代至90年代初期,二长棘鲷几乎形不成渔汛,渔获率以8~10月较高,以捕捞当年生的幼鱼和低龄鱼为主。1993年后,资源开始出现恢复迹象,自1999年实行休渔制度后,二长棘鲷资源一度出现‘旺发’景象,特别是在2000年的资源监测调查中,北部湾的年平均资源密度一度达到292.0 kg·km-2,成为底拖网渔获的第1优势种,但渔获组成主要以当年生幼鱼(3~5月)和1龄产卵亲鱼群体(12~2月)为主,2龄以上的成鱼几近消失。

    表  2  北部湾二长棘鲷渔获率的季节变化
    Table  2.  Seasonal variation of catch rates of P.edita in Beibu Gulf kg·h-1
    年份
    year
    月份  month
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    1961~1962 0.8 2.3 1.5 3.1 2.2 5.5 4.5 6.2 3.3 3.4 2.8 1.5
    1982~1991 0.4 0.5 0.3 0.6 0.7 1.3 1.4 4.2 2.8 3.0 1.3 1.2
    1998~1999 1.2 0.5 - 10.16 3.82 - 0.1 - 0.1 0.4 - -
    2000~2002 1.5 2.7 - 26.4 33.5 - 1.2 0.8 0.5 1.2 1.1 2.4
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    综合不同时期的调查和渔捞记录,北部湾二长棘鲷在资源开发初期,渔获量以6~8月的夏汛为主,12~1月最低。在渔获物组成中,渔获年龄结构合理,2龄以上成鱼占有较大比重。在资源严重衰退时,以7~9月为盛渔期,但已形不成渔汛。目前,资源出现恢复迹象,但主要已捕捞幼鱼和产卵群体为主。

    从不同历史时期调查结果(表 3)来看, 二长棘鲷的广泛分布于湾内各处,从水深17 m的沿岸水域到水深120 m以上大陆架海域的均有出现,但其主要分布区域为北部湾的沿岸浅水水域(30~60 m),属于典型的近、沿岸渔业种类。水深小于30 m的沿岸海区主要为幼鱼分布区,水深30~60 m是以幼鱼占多数的成、幼鱼混合分布区,而水深60 m以上的海域基本上为成鱼分布区。

    表  3  北部湾二长棘鲷的渔获率分布与水深的关系
    Table  3.  Relations between catch rates of P.edita and depth in Beibu Gulf
    年份
    year
    水深/m  depth
    < 30 30~60 90~120 > 120
    1961~1962 2.35 4.95 0.82 0.26
    1992~1993 1.10 2.84 0.65 -
    1998~1999 3.45 5.60 1.54 0.10
    2000~2002 10.10 32.5 3.40 -
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    北部湾二长棘鲷的产卵期为12~2月,主要产卵场在湾东北部的沿岸浅海区[4-6]。从1984~1992年期间国营渔业公司底拖网渔轮各季渔获率的分布及1998~1999年和2000~2002年底拖网调查结果,结合其季节分布规律,可清楚地看出二长棘鲷的空间分布趋势。秋末,分布在湾内各处的鱼群开始向东北部浅海作生殖洄游;冬季,二长棘鲷的产卵群体在北部湾东北部集结而形成鱼群密集区;春季,产卵后的鱼群逐渐分散至湾内各处,当年生的幼鱼则在东北部的沿岸浅海区育肥成长[6],春季在产卵场附近普遍出现密集的幼鱼群体,5月份前后,幼鱼体长已达50~80 mm,并部分开始向南移动,有的已经进入到水深50 m左右的北部湾中部水域,但大多仍聚集在40 m以浅的浅海区;夏季,当年出生的幼鱼群体进一步向西南方向扩散,并广泛分布在湾内水域;秋季,幼鱼密集区已扩大到湾的中部至湾口一带。

    ① 水产部南海水产研究所.南海北部底拖网鱼类资源调查报告(第五册)[R].1966.85-258.

    图 2为不同时期二长棘鲷的体长频率分布。二长棘鲷渔业主要以捕捞当年生幼鱼和产卵群体为主,其渔获体长范围为51~245 mm,但不同年代的优势体长有所不同。在1992~1993年调查中,其优势体长主要集中在85~115 mm,占渔获尾数的55.1%。1997~1999年和2000~2000年的调查结果较为相近,其优势体长集中在70~110 mm,分别占调查渔获尾数的36.8%和46.2%。另外,在2000~2002年调查中还出现了120~140 mm的小高峰,占渔获尾数的16.5%。而在1961~1962年调查中,其优势体长范围分别为90~140 mm和170~200 mm,渔获物主要以1龄以上的成鱼组成,2组的优势体长分别占总尾数的51.8% 和21.4%。可见自20世纪90年代以来,资源结构发生了一定的变化。无论幼鱼群体,还是成鱼群体的体长都比以前变小,而且幼鱼的比例偏高,渔获物明显出现小型化的趋势。

    图  2  北部湾二长棘鲷体长频率分布图
    Figure  2.  Body-length frequency distribution of P.edita in Beibu Gulf

    二长棘鲷为暖温性、近底层动鱼类,喜结群生活,广泛分布于北部湾,栖息于水深15~124 m的水域,以水深30~60 m最为密集;底质以泥和泥沙质为适宜;分布的底层温度为17.05~28.13℃,当底层温度在25℃到26℃时大量出现。底层盐度为31.03~34.75,盐度低于33.20的海区分布较少。二长棘鲷产卵群体集结性强,为分批产卵类型。每年11月下旬,当气温下降,亲鱼性腺开始发育,至翌年1月,一般已成熟并开始产卵,幼鱼时期的群体最为密集,多栖息于近岸浅水区域育肥成长,稍大后即离开浅水区向外扩散。渔业利用主要以捕捞当年生幼鱼和产卵群体组成,渔获物以不足1龄的当年鱼占绝对优势。因此,一、两个世代的丰歉可直接引起资源密度的大幅度波动。依据这些生态习性可见,二长棘鲷资源的变动主要受到人为活动(主要是捕捞)和气候因子的变化的影响。

    捕捞对二长棘鲷的资源数量的影响主要表现在2个方面,一是因捕捞努力量f或捕捞死亡系数F过高,致使亲鱼量过低,使补充量减少,渔获量下降,以致出现补充型捕捞过度;二是捕捞年龄太小或渔获个体尺寸太小,当捕捞强度超过一定水平时,出现生长型捕捞过度现象,致使生殖群体年龄偏小,生殖寿命缩短,个体生殖机率减少,种群生殖力下降。上述情形在资源开发利用初期就已形成。根据1982~1993年间的盐度、温度、降雨量对渔获率的逐步回归发现,二长棘鲷的渔获量与盐度因子关系最为密切,尤其是秋季最为突出,而与温度和降雨量相关性则没有达到显著水平。关系式为:Y=92.87-2.89X,其中,Y为渔获量指数,X为盐度指数,相关系数r为0.842,n=13(P < 0.01)。上述研究虽然提供了一些有价值的信息,但是,有关环境影响北部湾二长棘鲷的数量变动机制目前尚不十分清楚,有待于进一步地深入研究。

    北部湾二长棘鲷的季节变动主要受其周期性生殖洄游的影响,与温、盐度密切相关。秋末,气温开始下降,亲鱼性腺开始发育,分布在湾内各处的鱼群开始向湾东北部浅海作生殖洄游;冬季,当水温降到19~20℃时,亲鱼性腺发育成熟并开始产卵,产卵群体在湾北部集结形成鱼群密集区,春季,产卵后的鱼群分布在湾内各处,当年生的幼鱼则在东北部浅海育肥成长。另外,北部湾的水团、水系对资源的季节变化也有重要作用。北部湾受雷州半岛及海南岛的阻隔,是一个半封闭的海湾,受沿岸水、混合水和外海水的影响,其水文特征比较复杂。北部湾的沿岸水主要是由广西沿岸与越南沿岸的江河入海径流冲淡水形成的,以夏、秋势力为强,冬、春为弱,为北部湾的优势水团;外海水即南海南部表层水,以夏季势力为强,冬季弱,以高温、高盐为特征,势力仅次于沿岸水;而混合水则由海南岛的沿岸水经琼州海峡进入北部湾后混合变性而成,相对于外海水呈低温、低盐性质。冬季,沿岸水势力减弱,外海水势力增强,在外海水向湾内推进的作用下,沿岸水向湾西部回缩,受其影响,二长棘鲷群体也向湾西北方向退缩,生物量比较集中;夏季,外海水在西南季风的作用下,北上漂流从海南岛南部进入湾内并在岛西侧北上,直达湾东部后陆续分支转向西流,汇入越南沿岸流,最后在湾西部出湾,形成逆时针方向的流动趋势,造成了湾内水温回升,盐度也随之升高,满足了幼鱼生长的水文条件,形成了捕捞当年生二长棘鲷幼鱼的夏季渔汛。由此表明二长棘鲷的数量分布和变化受水团、水系影响显著,与其消长密切相关。

    在北部湾海区,虽然已对二长棘鲷鱼类采取一些保护措施,规定每年12~5月禁止底拖网渔船和拖虾渔船进入北部湾北部水深20 m以浅的二长棘鲷幼鱼保护区作业,使渔业资源得到一定程度的保护。但就整个南海区而言,滥捕、酷捕二长棘鲷幼鱼的情况还相当严重,渔业资源常遭受到相当程度的破坏,产量极不稳定。因此,除应继续加强北部湾二长棘鲷禁渔区的管理外,建议在二长棘鲷幼鱼相对比较密集的南澳-海门水域设立禁渔区、禁渔期,以便更好地保护二长棘鲷资源。伏季休渔是近年来在南海区采取的重大渔业管理措施,休渔对减轻捕捞强度,保护幼鱼资源和提高捕捞业效益具有重要作用。伏季休渔虽然取得了很大的成效,但休渔成果在开捕后的几个月内就被巨大的捕捞强度所吞噬,因此,除休渔措施之外尚需切实减少渔船的数量。

    广西水产研究所曾经对北部湾47个年份二长棘鲷生产情况进行分析,发现该鱼种有显著的周期性波动[6]。在近半个世纪内有2个大的低产期,每隔10年内有2次小的低产期。二长棘鲷是一种生长快、性成熟早的鱼类,产卵群体以1龄鱼占优势,资源更生能力强,能忍受较大的捕捞强度,因此,当资源受到破坏时,只要及时对幼鱼加以保护就能使资源迅速恢复。虽然目前处以过度捕捞状态,但只要积极加以保护,是很有希望得到恢复的鱼种。

  • 图  1   温度对过氧化氢溶液稳定性的影响

    Figure  1.   Effect of temperature on stability of H2O2

    图  2   放置时间对过氧化氢溶液稳定性的影响

    Figure  2.   Effect of time on stability of H2O2

    图  3   作用时间对染菌虾仁杀菌效果的影响

    Figure  3.   Sterilization capability of H2O2 with different time for shrimp muscle

    图  4   浸泡液浓度对虾仁杀菌效果的影响

    Figure  4.   Sterilization capability of H2O2 with different concentration for shrimp muscle

    图  5   液料比例对染菌虾仁杀菌效果的影响

    Figure  5.   Sterilization ratio with different ratio between of H2O2 solution and shrimp muscle

    表  1   不同处理条件对过氧化氢残留量的影响

    Table  1   Effect of sterilization factors on residues of H2O2

    杀菌时间/min
    sterilization time
    原始浓度/g·L-1
    original concentration
    杀菌后溶液浓度/g·L-1
    concentration after sterilization
    残留量/mg·kg-1
    residues on muscle
    一次水洗残留量/mg·kg-1
    residues after washing 1st
    二次水洗残留量/mg·kg-1
    residues after washing 2nd
    2 2.54 2.17 144.41 29.63 未检出
    6 2.54 2.16 180.09 39.82 未检出
    10 2.54 2.07 188.06 43.49 未检出
    2 7.65 6.82 578.26 88.21 19.67
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-03-22
  • 修回日期:  2006-03-29
  • 刊出日期:  2006-06-19

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