鲐鱼工厂化养殖技术

鲐鱼是高档餐厅的名贵食材,其营养丰富、售价高。目前我国鲐鱼养殖较少,为提高国内市场资源供应量,本团队开展了相关探索。经试验,具备相关条件的海水鱼工厂化养殖车间可进行鲐鱼养殖,本文介绍了苗种来源、海上暂养、车间培育、病害防治等关键技术。

基于机器视觉的鲐鱼鱼体定向排列输送装置设计与试验

针对传统鱼体头尾及腹背定向输送由人工操作完成,劳动强度大、生产效率低等问题,该研究探索了利用机器视觉技术结合输送装置实现鱼体头尾及腹背定向排列输送的方法。该研究以鲐鱼(Scomber japonicus)为研究对象,在对鱼体形态特征及物理特性检测的基础上,设计了由鱼体提升装置、鱼体分离输送装置、鱼体头尾及腹背定向输送装置、鱼体返回输送装置、定向控制系统等部件组成的鲐鱼鱼体定向排列输送装置;构建YOLOv5s目标检测模型对鲐鱼的头尾朝向和腹背朝向进行识别,并根据识别结果控制鱼体定向排列输送完成鲐鱼的头尾和腹背定向作业,检测模型在测试集上的精确率为99.76%,召回率为99.59%,平均检测精度值为99.5%;试制了鱼体定向排列输送装置样机,以单条鱼体提升成功率为评价指标,对不同输送速度下鱼体提升装置的输送效果进行试验;同时以鱼体的头尾定向成功率和腹背定向成功率作为评价指标,以鱼体提升装置输送速度、鱼体分离输送装置输送速度、鱼体头尾及腹背定向输送装置输送速度为试验因素,对鱼体定向排列输送装置的定向输送效果进行试验。试验结果表明:鱼体提升装置在不同输送速度下,都能有效实现鱼体单条分离并向上提升,且不存在鱼体重叠向上输送的情况;当鱼体提升装置输送速度为0.05 m/s、鱼体分离输送装置输送速度为0.45 m/s、鱼体头尾及腹背定向输送装置输送速度为0.60 m/s时,鲐鱼鱼体的头尾定向成功率平均为97.2%,腹背定向成功率平均为95.6%,鱼体定向输送速度可达15条/min。研究结果可为其他淡水鱼鱼体定向排列输送装置的研制提供参考。

糖基化鲐鱼鱼松体外消化产物的抗氧化活性和氨基酸组成

【目的】探究糖基化对鲐鱼(Scomber japonicus)鱼松体外消化产物的抗氧化性及氨基酸组成的影响。【方法】对添加蔗糖、葡萄糖、木糖、果糖、半乳糖炒制的鱼松进行体外模拟消化,研究其一步及两步消化后鱼松消化率、消化产物粒径、抗氧化性及氨基酸组成,并通过消化产物的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳进一步分析其消化率变化。【结果与结论】除木糖鱼松外,加蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖的鱼松较未加糖鱼松均显著提高(P<0.05);粒径分析显示,经过胃肠两步消化产物分子直径相较于胃消化后的更小。抗氧化性分析显示,鱼松消化产物抗氧化性随着自身浓度的升高而升高,胃消化产物的抗氧化性高于胃肠消化产物,其中木糖鱼松消化产物的抗氧化性最强。从氨基酸组成分析可知,胃肠消化产物必需氨基酸占总氨基酸质量比均超过35%,营养价值较高,同时消化产物的抗氧化氨基酸占总氨基酸质量比超过80%,表明鱼松消化产物抗氧化活性与其氨基酸组成有关。

冷库内堆码方式对鲐鱼冻藏品质的影响

该文研究了不同堆码方式下冷库的流场变化对鲐鱼冻藏品质的影响,3种堆码方式包括堆码高度1.060 m距后壁1.040 m(T_(1))、堆码高度2.260 m距后壁1.040 m(T_(2))和堆码高度2.260 m距后壁2.005 m(T_(3))。实验采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)分析了不同堆码方式下鲐鱼的流场分布差异,并比较了鱼肉的干耗率、硫代巴比妥酸值、蛋白降解变性程度、肌肉组织微观结构和水分分布情况。CFD模拟结果表明,3组贮藏位置的流场分布存在差异,温度场分布差异不显著,气流场分布差异显著,表面流速大小为T_(2)>T_(3)>T_(1);其中流速最大的组T_(2)鱼肉鲜度最差,肌肉组织结构破坏严重;主成分分析结果显示,3组综合得分为T_(1)>T_(3)>T_(2),证明流速越大的位置鱼肉劣变越严重。研究结果表明堆码方式会影响库内的流场分布,流速小的位置能有效延缓鲐鱼品质的劣变,可为延长食品货架期提供依据。

鲐鱼为原料制备低分子质量肽及其功能特性

为研究分子质量与鲐鱼多肽功能特性的关系,采用超滤技术对鲐鱼多肽进行分级截留,获得>10 kDa、5~10 kDa、<5 kDa等3个超滤组分,研究其功能特性、抗氧化活性以及免疫活性。结果表明,pH为3~11时,鲐鱼多肽不同分子质量组分均具有较好的溶解性。随着分子质量的降低,持水性、持油性、起泡性以及乳化性等功能特性均发生显著变化。同时鲐鱼多肽不同分子质量组分均表现出一定的抗氧化活性与免疫活性,其中<5 kDa超滤组分的抗氧化活性与免疫活性最高。氨基酸组成分析发现,鲐鱼多肽各超滤组分氨基酸含量丰富。该研究结果可为后续鲐鱼多肽在保健食品中的加工和开发提供理论依据。

未来气候情境下中国东海鲐鱼栖息地的时空分布

为探讨全球气候变化对东海鲐鱼(Scomber japonicus)栖息地时空分布的影响,减缓气候变化对鲐鱼渔场的不利影响,基于CMIP6气候模式输出的2.5 m (Temp_2.5 m)、25 m (Temp_25 m)和50 m (Temp_50 m)水温数据分析3种未来气候情境下(SSP126、SSP370和SSP585)东海鲐鱼栖息地的时空变化。结果表明,SSP126情境下,2015—2100年渔场内所有水层温度整体变化幅度较小。SSP370和SSP585情境下,各水层温度均明显上升。3个水层温度在2015—2020、2055—2060和2095—2100年具有明显空间变化。2015—2100年东海鲐鱼渔场的栖息地指数(Habitat suitability index, HSI)和适宜栖息地面积比例在SSP126、SSP370和SSP585情境下整体呈下降趋势,而不适宜栖息地面积呈上升趋势。不同气候变化情境下,东海鲐鱼适宜栖息地在2015—2020、2055—2060和2095—2100年3个时间段内主要分布在122°E—126°E、28°N—30°N范围内,不适宜栖息地主要分布在渔场中部;此外,鲐鱼适宜栖息地重心具有向北移动的趋势。研究表明,在未来全球变暖的气候背景下东海海域不易形成适宜的鲐鱼栖息地。

鲐鱼鱼片水刀切割工艺研究

为提高鱼类切割加工效率和产品合格率,降低用工成本,探索了一种鲐鱼鱼片水刀切割工艺。以冷冻鲐鱼鱼片为原料,解冻后经水刀切割进行二等间距分割,以切割率、鱼肉损失率、切割面感官值为评价指标,以鱼片厚度、水刀压力、水刀作用时间为工艺参数,采用多指标综合评分法评价切割效果,通过单因素和正交试验优化鲐鱼鱼片水刀切割工艺。结果显示:随着鱼片厚度增加,切割率和切割面感官值减小,鱼肉损失率先减小后增大;随着水刀压力和水刀作用时间增加,切割率增大,鱼肉损失率减小,切割面感官值先增大后减小。正交试验优化得到的鲐鱼鱼片适宜的水刀切割工艺为鱼片厚度13 mm,水刀压力50 MPa,水刀作用时间2.0 s。在此工艺条件下鲐鱼鱼片的切割率99.8%,鱼肉损失率0.133 %,切割面感官值8.5分,切割效果综合评分为99.5分。

超声辅助处理对发酵鲐鱼酶解液风味品质的影响

为了探究超声辅助酵母菌发酵处理对鲐鱼酶解液风味品质的影响,本实验以鲐鱼酶解液为原料,利用长孢洛德酵母进行发酵增香,通过菌落数、氨基酸态氮含量测定和感官评价以及电子鼻信息主成分分析(principal component analysis,PCA),研究在不同发酵阶段下发酵鲐鱼酶解液经超声处理后风味品质的变化情况,并对发酵产物进行游离氨基酸组成分析和必需氨基酸营养评价,同时利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术分析发酵产物中风味物质组成情况。结果表明,PCA可以有效区分超声处理与未超声处理组鲐鱼酶解液发酵过程中风味差异。整个发酵过程中,超声处理组菌落数、氨基酸态氮含量、感官评分均高于未超声处理组。在发酵12 d时,超声处理组风味品质最佳,其菌落数为8.90(lg(CFU/mL)),氨基酸态氮含量为0.78 g/100 g,发酵液鲜香味浓郁,伴有果香味;发酵产物游离氨基酸总量为6.373 g/100 g,必需氨基酸指数为82.90,营养价值较高。GC-IMS检测结果表明,相比于未超声处理组,超声处理组在发酵12 d后饱和直链醛等不良风味物质含量逐渐减少或消失,不饱和醇类及酮类、酯类等香味活性物质含量明显增加。综上,适当条件下超声辅助处理可以使发酵鲐鱼酶解液的风味品质得到提高。本研究可为超声波技术在海鲜调味料中的应用和开发提供理论参考。

不同解冻方式对鲐鱼鲜度及品质的影响

采用4种解冻方式(空气解冻、静水解冻、微波解冻、鼓气流水解冻)对-18℃贮藏的船冻鲐鱼进行解冻,分析其持水力、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值、组胺含量、盐溶性蛋白含量、质构值的变化,并进行电子鼻分析和微观结构的观察。结果表明:解冻时间、TVB-N值和组胺之间、持水力与解冻损失率和盐溶性蛋白含量之间分别有极显著的相关性(P<0.01)。电子鼻的Fisher判别分析能明显区分各种解冻方式,其检测结果与TVB-N值和组胺含量的测定结果一致。4种解冻方式中,鼓气流水解冻后鲐鱼的持水力、盐溶性蛋白含量最高,质构特性最好,肌束排列紧密,肌内膜较完整,鲜度比微波解冻稍差,与静水和空气解冻相比缩短了解冻时间,与微波解冻相比大大节约了成本。因此,鼓气流水解冻是一种理想的鲐鱼解冻方式。

鲐鱼蛋白水解液脱苦脱腥的研究

分别采用活性碳吸附，β－CD包埋法，乙醚萃取法，酵母发酵法对鲐鱼蛋白水解液进行处理，经比较发现，酵母发酵法效果最佳，水解液中加入2％酵母粉进行35℃，1h发酵后，腥味基本脱除。

HS-SPME结合GC-MS法分析鲐鱼肉加热前后挥发性成分变化

目的:为鲐鱼加工过程中的风味及品质管理提供基础理论数据,探究加热前后挥发性物质变化。方法:采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用仪检测并比较红肉和白肉的挥发性物质。结果:从鲐鱼白肉和红肉及两者加热样品中分别检测出32、41、39、52种挥发性物质,其中主要以碳氢化合物和羰基化合物为主;其中,碳氢化合物主要赋予鱼肉整体的风味,而羰基化合物对鱼的腥味有重要影响,在白肉及加热样品和红肉及加热样品中分别占23.35%、22.47%、58.65%、33.52%。结论:影响鲐鱼肉挥发性风味的主要有己醛、2-己烯醛、2,4-庚二烯醛、2-辛烯醛、壬醛、2,4-癸二烯醛、3,5-辛二烯-2-酮、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、2-乙基呋喃、2-戊基呋喃等。

贮藏温度对鲐鱼品质的影响研究

运用电子鼻检测鲐鱼的挥发性成分变化,并结合化学方法测定挥发性盐基氮、组胺、pH值以及鲐鱼质构,综合分析低值青皮红肉鱼-鲐鱼在常温、4℃和-20℃下新鲜度及品质变化情况。结果表明,在常温以及4℃贮藏条件下,电子鼻主成分分析(PCA)可以区分不同贮藏天数的鲐鱼,而在-20℃,PCA的累积贡献率只有74.77%,不能有效区分开。在常温贮藏,TVB-N、组胺和pH值各项指标检测第1天,鱼肉即开始发生腐败;在4℃贮藏条件下,第4天开始即发生腐败;在-20℃,鲜度品质未发生大幅降低。随着贮藏时间的延长,鲐鱼各参数总体呈下降趋势。在不同贮藏温度下,TVB-N和组胺随时间延长而增加,且两者之间呈现正相关性。此外,质构测定结果表明低温冻藏可以有效减少鱼肉在贮藏过程中鲜度的降低程度。

不同贮藏温度条件下鲐鱼货架期预测模型的构建

为了探索海上移动运输船上东海鲐鱼新鲜度随温度变化规律及其动力学特性,将鲐鱼贮藏在0、5、10、15℃条件下,测定K值、挥发性盐基氮（total volatile base nitrogen,TVB-N）值与菌落总数（total viable count,TVC）,并进行感官评分,研究其货架期预测模型。结果显示,随贮藏时间的延长,鲐鱼的感官品质指标逐渐下降,K值、TVB-N值和TVC均逐渐上升。实验用Arrhenius方程构建了贮藏温度、贮藏时间与K值、TVB-N值和TVC之间的动力学模型,其中,K值变化的活化能（Ea）及速率常数（k0）分别为30.54 k J/mol和1.54×10^4;TVB-N变化的Ea及k0分别为41.21 k J/mol和4.40×10^5;TVC变化的Ea及k0分别为46.78 k J/mol和2.93×10^6。建立的动力学模型可以在0~15℃范围内对鲐鱼的货架期进行准确预测。

两类强度厄尔尼诺和拉尼娜事件对中国近海鲐鱼栖息地的影响

鲐鱼是中上层鱼类,具有较高经济价值,其种群受到气候和海洋环境的显著影响。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞和海表温度以及海面高度两个关键环境因子的数据,构建了基于捕捞努力量的鲐鱼综合栖息地指数模型,分析研究了在不同强度厄尔尼诺和拉尼娜条件下鲐鱼栖息地适宜性的变动规律。通过计算和交叉验证,结果发现,基于算术平均法的栖息地模型能够较好地预测鲐鱼渔场栖息地适宜性指数。空间相关性结果表明,鲐鱼渔场主要作业海域范围内海表温度异常与栖息地指数值呈显著正相关关系,而海表面高度异常与栖息地指数值呈显著负相关关系。不同强度厄尔尼诺和拉尼娜事件对鲐鱼种群影响不同,具体表现为:相对于中强度厄尔尼诺事件(或中强度拉尼娜事件),超强厄尔尼诺事件(或强拉尼娜事件)驱动鲐鱼主要作业海域内温度下降(或上升),海面高度上升(或降低),鲐鱼渔场适宜栖息地面积显著减小(或增大),导致鲐鱼单位捕捞努力量渔获量骤减(或显著增加)。研究表明,中国近海鲐鱼栖息地适宜性与厄尔尼诺和拉尼娜事件显著相关,且随着异常气候事件强度的不同而发生变化。

东海北部和黄海南部鲐鱼年龄和生长的研究

本研究采用2002年11月～2003年8月在东海北部和黄海南部海域(30°～34°N、126°E以西)所获取的鲐鱼渔获样品,合计采集777ind,通过对鲐鱼耳石生长轮的观察和基础生物学测定,研究了鲐鱼的年龄和生长。结果表明叉长与体重的关系雌雄间没有显著性差异;所鉴定鲐鱼年龄组成为1～3龄鱼,共3个年龄序列,并补充20世纪80年代4～5龄鱼对鲐鱼的生长规律进行研究,采用Walford方法拟合,其生长参数K、L∞、t0分别为0.31993、451.3514和-1.20307;鲐鱼的生长拐点年龄为2.7yr,拐点体重为450g,拐点叉长为320mm。比较分析东海群系鲐鱼的渔业生物学历史状况,在目前所能观察得到的鲐鱼年龄段内(1～3龄),东海区鲐鱼个体平均叉长比20世纪80年代的都要小;与闽南、粤东近海地方群系的相比,东海群系的平均叉长在鲐鱼的整个生长阶段都明显的大。

基于提升回归树的东、黄海鲐鱼渔场预报

为提高东、黄海鲐鱼渔场预报准确率、降低渔业生产成本,研究提出了一种基于提升回归树的渔场预报模型。研究采用2003—2010年我国大型灯光围网渔捞日志数据,以有网次记录的小渔区为渔场,以渔捞日志未记录的区域作为背景场随机选择假定非渔场数据,以海表水温等环境因子作为预测变量构建东、黄海鲐鱼渔场预报模型并以2011年的实际作业记录对预报模型进行精度验证。验证计算得到预报模型的AUC(area under receiver operating curve)值为0.897,表明模型的预报精度较高。模型的空间预测结果表明,预报渔场与实际作业位置基本吻合,其位置移动也与实际情况相符。这表明基于提升回归树的渔场预报模型可以用来进行东、黄海鲐鱼渔场的预报。

鲐鱼蛋白酶解工艺优化及酶解物的抗氧化活性测定

本文以水解度为指标,采用胰蛋白酶、酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶对鲐鱼鱼肉和下脚料最佳用酶进行筛选和优化,测定酶解液的氨基酸组成和抗氧化活性。结果表明:风味蛋白酶为最佳用酶;优化条件为:鱼肉:加酶量1200 U/g,物料比1:15,pH值5.5,48℃酶解6.5 h,水解度为37.8%;下脚料:加酶量1200 U/g,物料比1:8,pH值6.0,48℃酶解6.5 h,水解度为37.1%。两者酶解液的抗氧化活性表明,羟自由基的EC50值分别为0.58mg/mL和0.28 mg/mL,均具有较强的还原能力,酶解液经喷雾干燥得黄色粉末,氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量为38.53%和43.17%。本实验为鲐鱼的开发利用提供了理论依据。

中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力的关系研究

海洋净初级生产力影响了浮游动植物的空间分布和丰度,因此决定了海洋渔业的潜在产量。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞数据和海洋净初级生产力遥感数据,以单位捕捞努力量渔获量(CPUE)表征资源丰度,以经度和纬度重心表征空间分布,分析研究了鲐鱼资源丰度和空间分布与海洋净初级生产力的关系。研究结果表明,2006-2015年鲐鱼产量、CPUE、经度和纬度重心呈现明显的月份和年际变化,7-9月渔场内净初级生产力空间分布模式不同。频率分布结果表明7-9月鲐鱼对应的适宜净初级生产力浓度范围分别为300~500mg/(m2·d)(以碳计,下同),300~400mg/(m2·d),300~400mg/(m2·d)。相关分析结果表明,鲐鱼资源丰度与适宜净初级生产力海域范围比例呈显著正相关,且鲐鱼纬度重心与适宜净初级生产力海域平均纬度呈显著正相关关系,这表明渔场内的净初级生产力大小和分布模式显著影响鲐鱼的资源丰度和渔场重心位置。在鲐鱼主要分布海域25°~30°N,120°~130°E范围内,鲐鱼资源丰度与净初级生产力大小呈显著负相关关系。此外,不同气候条件下鲐鱼渔场净初级生产力大小变化不同,2007年和2010年强拉尼娜年份以及2009年中强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围海洋净初级生产力降低,但适宜的海洋净初级生产力范围增大,导致鲐鱼资源丰度上升;而2015年超强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围内海洋净初级生产力上升,但适宜的海洋净初级生产力范围显著减小,因此鲐鱼资源丰度相对降低。研究表明,中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力具有显著关联。

用实际种群分析法评估东海鲐鱼现存资源量

用实际种群分析法评估了东海及长江口区域鲐鱼近１０年来的现存资源量，结果表明，东海及长江口区域的鲐鱼自１９８７年以来历年的现存资源量分别在１３．２～２３．５万吨和４．１～１２．７万吨之间波动，近年的资源数量稳定在一个较高水平上，而近年鲐鱼的实际捕捞产量已逐渐接近其现存资源量，说明鲐鱼资源进一步开发利用的潜力不是很大。

东海鲐鱼资源合理利用的研究

利用1970-2006年每年取样鲐鱼所得叉长体重组构成资料,重点分析了70、80、90年代的鲐鱼生物学表征;并结合我国围网捕捞的发展变化情况,应用体长结构实际种群分析法（LVPA）对各个年代的鲐鱼捕捞死亡系数（F）做了分析对比,研究显示,东海区日本鲭F由70年代的0.68上升为90年代的1.60,开发利用程度在不断地加大中。根据1990年以来的日本鲭渔获量资料,估算了1990-2001年东海区日本鲭资源量,结果表明,东海区日本鲭年平均资源量在（73.34-116.88）×10^4t之间波动。以LVPA法估算所得的90年代鲐鱼F值和最小开捕叉长的数据,利用B-H动态综合模型估算了不同渔业条件下的单位补充量渔获量（Y/R）的变化,结果显示,以目前的捕捞强度,日本鲭的开捕年龄从0.25龄提高为1.22龄,即最小开捕叉长由185 mm调整为247.61 mm,Y/R可提高15.1%,具有一定增产潜力。建议在实际渔业中,渔期适当推迟,禁止利用日本鲭幼鱼。