電解水應用|看電解水如何用於貝類淨化

2021-01-16 無錫迅朗聯大

貝類大多數都可食用,味道鮮美營養豐富。貝類養殖已成為增加就業、帶動農村經濟發展、改善食品結構的重要行業。

我國貝類95%以上是養殖獲得,另外5%左右主要通過捕撈獲得。其中,我國貝類養殖98%以上都是海水養殖,根據中國漁業年鑑統計,2019年貝類海水養殖產量1438.97萬噸,佔比98.7%;淡水養殖量18.96萬噸,佔比1.3%。

由於我國貝類養殖多呈粗放型,局部地區養殖密度過高增加了當地水域環境壓力,隨著環境的惡化、環保政策的趨嚴,我國貝類海水養殖面積越來越小。隨著對貝類精深加工技術創新的重視,如何更好地做貝類淨化處理甚是重要。

生產安全貝類最好的方法是在無任何外來汙染的潔淨水域養殖和或者採捕,但是真正無汙染的貝類生長水域是非常罕見的。從相對低汙染的區域採集貝類,隨之使用淨化技術,可以確保將糞便汙染帶來的致病風險降低到實際上不用烹製即可以食用的程度。淨化能夠消除輕度或中度汙染貝類的有害微生物,從而增加了安全而有營養的貝類供應。而且,它使貝類產業達到許多國家的法規要求,有些國家規定在具體情況下強制進行貝類淨化。

其中貝類中的雙殼貝類是一種濾食性生物,以攝取水中的餌料生物為食,進食的時候會將水體中的有害物質或者浮遊生物中積累的有害物質蓄積體內鰓或者腸道部分,由於多數貝類在食用時很少將其內臟去除,所以在食用這些受到汙染的貝類時,往往會引起食物中毒而造成嚴重後果。為了減少風險,人們提出了貝類淨化的概念。

淨化是世界上許多國家和地區用於處理受到輕度和中度微生物汙染貝類的 一種技術,該技術是通過將貝類放置於盛有清潔海水的容器中,使其進行自身正常的濾食活動,這一過程可能持續幾小時或幾天,從而除去微生物汙染。

2002年,隨著《中華人民共和國水產行業標準:貝類淨化技術規範(SC/T 3013-2002)》的頒布,基本確定了貝類淨化過程中的基本工藝流程。

山東省與福建省是我國貝類養殖業大省,年產量超過300萬噸,佔比分別為27.26%、22.50%。遼寧省與廣東省產量佔比分別為15.56%、13.36%。

我國的貝類淨化已經逐漸完善,在蛤、牡蠣、扇貝等淨化工藝方面也有了一定的進展,並且在廣東、浙江、山東等地建造了多座貝類淨化工廠,目前規模稍大的淨化工廠是位於東海研究所實驗區的貝類淨化工廠。

由於扇貝自身無法移動及濾食的特性,極易累積環境當中的各種微生物,其中副溶血性弧菌的檢出率更是可達80%以上。這種極高的檢出率也同樣增加了致病性副溶血性弧菌汙染的機率,因此一般扇貝在上市之前需要檢測各類致病菌,不合格的扇貝需要進行淨化處理。

常用的處理方式有氯消毒海水、紫外線系統處理及臭氧處理。由於海水中大量有機物的存在,需要加高濃度的自由氯,容易形成致癌物。紫外線滅菌原理主要是殺滅海水中的細菌,其殺菌效率受到海水渾濁度的影響,同時紫外線輻射會損害人的眼睛和皮膚。臭氧消毒海水後產生的氧化物質如次溴酸等對貝類有一定的影響。

目前貝類淨化處理方式一般是在淨化工廠經24~48h處理,然後再通過渠道運輸至市場。在運輸及中轉過程中,貝類也會受到外界環境的刺激而導致應激反應,品質下降甚至死亡,而死掉的扇貝又會隨即影響到周圍扇貝的品質造成連鎖反應。於是在運輸過程中需要採取一定的手段,將扇貝體內的微生物總數控制在較低的範圍。

因此,參考貝類淨化技術規範,我們設計了電解水導入清洗流程,詳見下圖。

廣東海洋大學食品學院的李國威等在2016年首次將電解水導入貝類淨化,並做了大量的實驗探究。實驗效果如下:

實驗人員採用pH為6.32、ORP 824mV、有效氯濃度為37mg/L的電解水用於貝類清洗,在電解水處理後,蝦夷扇貝體內的細菌總數隨著時間的延長而逐漸呈現降低的趨勢。

數據分析表明,細菌總數隨著處理時間具有顯著性差異及負相關性(P≤0.05),在實驗結束時,細菌總數降至4.4log cfu/g,與初始相比下降了87%,說明電解水處理對蝦夷扇貝有一定的殺菌作用。

同時,實驗人員特別研究了電解水對於扇貝內副溶血性弧菌的殺滅效果,由下圖可看出,與染菌組>1100MPN/g(實驗人員對扇貝進行了人為染菌)相比,處理時間1min 組扇貝體內的副溶血性弧菌下降至150MPN/g,而且處理時間越長其數量越少,時間長達8min組扇貝體內副溶血性弧菌僅為28MPN/g。

關於電解水處理是否是影響扇貝的成活率,實驗人員也做了14h觀察研究,由下圖可見,各組扇貝8h前的存活率均超過90%,隨著時間的延長,其存活率逐漸下降。10h後染菌組和對照組的存活率迅速下降,實驗結束(12h)時對照組的存活率為72%,染菌組的存活率為70%。

經電解水處理的各組實驗結束時,8min處理組達到82%,比對照組存活率高了10%。實驗證明,電解水處理8min,能夠有效提高扇貝的存活率。

現如今,生物安全越來越受大家的重視。出於公眾及貝類健康的考慮,淨化工廠的運作需要符合生物安全方面的一般原則。清潔和消毒程序必須能夠防止工廠中的產品不受外部汙染,淨化工廠排出的含有人類或貝類病原體的廢水廢料也不得造成包括貝類的收穫區域的外部環境汙染。

綜上所述,電解水處理不僅能夠有效降低扇貝的菌落總數和副溶血性弧菌數量,同時也能夠提高扇貝的存活率。另外電解水可以像自來水一樣使用高效方便,不會造成二次汙染,大大降低了人工操作繁瑣及管理成本。

貝類的市場需求量是有增無減的,所以養殖貝類需要從養殖和物流兩方面著手。一方面給貝類提供良好的生存環境,提高貝的產量,另一方面,做好物流體系,將貝類銷往盛產不足的地區,以提高貝的淨利潤。

另空運、海運以及保存技術的不斷發展,使得世界上不同地區的消費者也可以品嘗到產於遙遠海域的貝類。這些分銷和貿易的發展反過來又對消費者保護提出了新的挑戰,尤其是由致病性微生物導致的貝類安全問題。

有效的淨化要求恰當處理採捕貝類及淨化前的運輸與儲存。因此需要專門的控制措施將可能存在的生物、化學和物理危害降低到可接受水平。

因此結合貝類淨化技術規範,我們建議將電解水應用於貝類淨化流程中的「清洗」階段。同時,在貝類的儲存和運輸過程,可以採用電解水冰的形態,對貝類進行保鮮處理。

電解水冰保鮮技術不僅結合了普通冰的低溫優勢,還發揮了電解水快速、廣譜殺滅微生物的優點,對於水產品的保鮮是一個很好的解決方案。

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