生物技術(shù)在水產(chǎn)品養(yǎng)殖中的適用范文

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1水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控

微生物制劑是從天然環(huán)境中篩選出來的微生物菌體，經(jīng)培養(yǎng)繁殖后可制成含有大量有益菌的活菌制劑。微生物制劑能有效控制和改善養(yǎng)殖水體微生態(tài)環(huán)境的水質(zhì)，維持生態(tài)平衡，提高水產(chǎn)動物的免疫能力，抑制病原菌的繁殖，從而減少疾病的發(fā)生，提高養(yǎng)殖產(chǎn)品的成活率。目前在水產(chǎn)品養(yǎng)殖中應(yīng)用廣泛的有益微生物群種類很多，主要包括光合細菌、芽胞桿菌、乳酸菌和酵母菌等。溫世喜等通過在水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘中加入微生物制劑，降低了養(yǎng)殖魚類發(fā)生病害的幾率，魚的成活率高，進而由于水質(zhì)好，吃食旺盛，產(chǎn)量也高，增產(chǎn)增效效果明顯。微生物制劑應(yīng)用于泥鰍的高密度養(yǎng)殖中也取得非常顯著的效果，能促進泥鰍快速生長，提高泥鰍的養(yǎng)殖密度。

2生物技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用

2．1水產(chǎn)品的組織降解在水產(chǎn)品加工中，常規(guī)的機械法去皮、脫鱗和脫卵膜等加工過程非常費時，有時還會對水產(chǎn)品的肌肉組織和營養(yǎng)成分造成損害。生物技術(shù)，特別是酶技術(shù)用于去皮、脫鱗、脫卵膜中，其反應(yīng)溫和，不需使用強機械力和強酸強堿，可以更好地保存水產(chǎn)組織的原有性狀。海洋水產(chǎn)品如貝類、魚類等都可以用酶法替代傳統(tǒng)的機械法和化學(xué)法脫除皮等不需要的組織，從而減少對肌肉組織的傷害，提高產(chǎn)品收率。用于水產(chǎn)品去皮的酶主要包括蛋白質(zhì)水解酶、糖苷酶和脂肪水解酶等。Gildberg等研究發(fā)現(xiàn)，利用魚消化道酶在pH4．0條件下能夠很好地去除毛鱗魚皮。利用來源于魷魚內(nèi)臟的魷魚肝酶可用來脫除魷魚皮，方法簡單，成本低，且保持了魷魚肌肉原有的性狀。魚制品加工中，去鱗是一個非常費時的過程，且存在去鱗不完全、肌肉組織受損等問題。挪威學(xué)者通過酶液浸泡魚體，使魚鱗與外表皮連接松弛，然后用水即可沖去鱗片。利用該工藝每小時可加工1300kg黑線鱈，而處理1t黑線鱈只需要60g鱗酶。此項工藝不僅可以降低勞動強度，而且也降低了成本，具備良好的應(yīng)用前景。

2．2水產(chǎn)品脫腥、脫苦、去異味水產(chǎn)品腥味的成分較復(fù)雜，有胺類、揮發(fā)性酸、烯醛等十多類物質(zhì)，這些腥氣特征化合物的前體物質(zhì)主要是堿性氨基酸。脫除腥味的方法有很多，包括物理法、化學(xué)法和生物法，其中生物法是指利用微生物或酶催化腥味物質(zhì)代謝轉(zhuǎn)變成無腥味無害的物質(zhì)，從而達到去除腥味的效果。相比于物理法，生物法去腥更徹底，且不會對肌肉組織造成損害;相比于化學(xué)法則無需添加額外的化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)品更安全。陳奇等比較了液體煙薰料腌制脫腥法、紫蘇混合液腌制脫腥法、粉末活性碳脫腥法、有機紅茶脫腥法和酵母發(fā)酵脫腥法對淡水鰱魚和干海魚仔的脫腥效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)酵母發(fā)酵對海魚仔脫腥效果最理想。金晶等采用發(fā)酵法對淡水魚魚糜進行脫腥，發(fā)現(xiàn)脫腥效果顯著，由此加工制成的魚糜制品經(jīng)鑒定品質(zhì)良好。很多蛋白質(zhì)在水解之后會形成由疏水性氨基酸組成的苦味肽，從而呈現(xiàn)出苦味。苦味的強弱與水解率、蛋白酶種類有關(guān)。使用脲酶可以降解鯊魚等魚肉中大量存在的尿素，從而祛除異味。利用風(fēng)味蛋白酶對鱈魚蛋白水解產(chǎn)物進行脫苦，在水解溫度55℃、酶的添加量3%、pH5．5條件下，能獲得苦味低和鮮味高的脫苦產(chǎn)物。

2．3生產(chǎn)水產(chǎn)品蛋白和功能性食品成分隨著科技和社會的進步，人們生活水平不斷提高，低值水產(chǎn)品直接食用的價值越來越低，人們更趨向于食用水溶性好、低脂、高蛋白的水產(chǎn)品水解蛋白。故應(yīng)用生物技術(shù)，特別是酶技術(shù)生產(chǎn)各種濃縮水解蛋白是水產(chǎn)品綜合利用的一條新途徑，具有廣闊的市場前景。王長云等采用蛋白酶水解法從鱈魚加工廢棄物鱈魚碎肉中提取制備的水解蛋白粉無苦味，有海鮮味，是優(yōu)良的蛋白質(zhì)制品。袁曉晴等則用堿性蛋白酶水解鳙魚魚肉蛋白，獲得了高回收率的水解蛋白，其酶解物的氨基酸組成與鳙魚魚肉蛋白的氨基酸組成差別不大，很好地保持了魚肉蛋白的特定氨基酸成分。用蛋白酶水解魷魚頭、皮、鰭后制得的魷魚蛋白粉含有豐富的?；撬?、維生素和鋅等成分，可直接食用，也可作為強化食品的原料。利用酶技術(shù)生產(chǎn)生物活性物質(zhì)或功能性食品成分是水產(chǎn)品加工中又一重要部分。Je等用鯖魚腸道酶水解青鱈魚片加工廢棄物，經(jīng)過分離純化后可獲得抗氧化肽?？寡趸膶αu基自由基有很好的清除能力，具有延長食品保質(zhì)期和延緩衰老的功效。林麗云等采用木瓜蛋白酶水解制備波紋巴非蛤活性肽復(fù)合物，同樣具有較強的抗氧化活性。ω-3不飽和脂肪酸，尤其是EPA和DHA，不僅是人體必需的營養(yǎng)成分，而且在防治心血管疾病、抗癌、抗炎癥和健腦等方面也有功效。利用各種專一性強的脂肪水解酶處理水產(chǎn)品，可以起到富集EPA和DHA的作用。例如，利用專一性解脂假絲酵母脂肪酶對魚油進行處理，可以使EPA和DHA的含量由原來的30%左右富集到47．9%左右。用1，3位專一性脂酶，水解沙丁魚油，可使得其EPA和DHA含量由原來的29%提高到44．5%。

2．4制備海鮮風(fēng)味調(diào)味品隨著時代的發(fā)展，人們對生活品質(zhì)的要求越來越高，傳統(tǒng)的調(diào)味品已滿足不了人們的要求。海鮮風(fēng)味調(diào)味品，不僅含有氨基酸、有機酸等呈味成分，還含有?；撬?、活性肽和不飽和脂肪酸等營養(yǎng)保健成分，既鮮美又營養(yǎng)，越來越受到人們的喜愛。與傳統(tǒng)強酸強堿分解法相比，應(yīng)用蛋白酶酶解各種水產(chǎn)品獲得海鮮風(fēng)味調(diào)味品的方法既高效又溫和，對營養(yǎng)成分破壞性小。選擇堿性蛋白酶和中性蛋白酶對青鱗魚下腳料進行酶解，經(jīng)適當(dāng)調(diào)配可制得風(fēng)味濃郁的魚露。以蝦皮為主要原料，經(jīng)米曲霉發(fā)酵可生產(chǎn)調(diào)味蝦醬，其氨基酸含量高，醬色鮮艷，口感好，醬香味和蝦鮮味濃郁。Imm等應(yīng)用復(fù)合風(fēng)味蛋白酶對紅海鱈魚肉進行酶解，酶解產(chǎn)物中包括谷氨酸、精氨酸等風(fēng)味氨基酸的含量是未經(jīng)酶解魚肉中的6～9倍。

3生物技術(shù)在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用

水產(chǎn)品因肉質(zhì)鮮美，風(fēng)味獨特，且富含不飽和氨基酸、活性肽和?；撬岬葼I養(yǎng)保健成分而備受消費者青睞。水產(chǎn)品的鮮度是其主要的品質(zhì)指標(biāo)，是決定其價格的主要因素，再加上水產(chǎn)品本身容易腐爛變質(zhì)，故水產(chǎn)品的保鮮是水產(chǎn)品開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，直接影響著其經(jīng)濟效益。目前，應(yīng)用于水產(chǎn)品的保鮮技術(shù)主要有低溫保鮮、化學(xué)保鮮、氣體保鮮、輻射保鮮和生物保鮮等。生物保鮮是近幾十年來食品保鮮領(lǐng)域的新技術(shù)，引起了人們極大的關(guān)注，具有廣闊的應(yīng)用前景。生物保鮮主要包括微生物保鮮和酶法保鮮，主要涉及乳酸菌和假單胞菌等微生物種類，及溶菌酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶和脂肪酶等酶類。

乳酸菌產(chǎn)生的乳酸菌素是一種高效、無毒的生物保鮮劑，能抑制許多引起食品腐敗變質(zhì)的細菌的生長和繁殖。另外，乳酸菌的代謝產(chǎn)物如乳酸、脂肪酸等可降低食物的pH，也可以抑制許多微生物的生長。用乳酸菌素處理蝦肉糜后，細菌的生長繁殖得到有效抑制，保質(zhì)期由2d延長至5～6d，且對蝦肉糜的感官品質(zhì)無明顯影響。然而，乳酸菌素一般只能抑制革蘭氏陽性菌的生長，對革蘭氏陰性菌的抑制效果不理想。因此，為了起到全面的抑菌效果，乳酸菌一般配合EDTA或檸檬酸鹽等螯合劑使用，對水產(chǎn)品進行協(xié)同保鮮。溶菌酶是一類多糖水解酶，能水解細菌細胞壁肽聚糖的β-1，4糖苷鍵，導(dǎo)致細菌自溶死亡，對沒有細胞壁的人體細胞無不利影響。溶菌酶廣泛存于鳥類、家禽的蛋清和哺乳動物的眼淚、唾液、血液、鼻涕、尿液、乳汁及組織細胞中。溶菌酶對多種微生物有很好的抑菌甚至致死作用，且對人體無害，故在食品保藏中得到廣泛的應(yīng)用。利用溶菌酶對食品，包括水產(chǎn)品進行保鮮，只需在食品上面直接噴灑一定濃度的溶菌酶溶液即可起到防腐保鮮作用。Hikima等研究發(fā)現(xiàn)，來源于日本囊對蝦的溶菌酶對多種弧菌及魚類病原菌具有有效的殺菌作用。藍蔚青等用溶菌酶保鮮液浸泡帶魚，然后置于4℃下貯藏，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其貯藏時間、感官品質(zhì)、微生物指標(biāo)等均明顯優(yōu)于未經(jīng)溶菌酶液處理的對照組。為了得到更好的保鮮效果，往往將溶菌酶與其他酶類或者保鮮技術(shù)聯(lián)合使用。如利用溶菌酶聯(lián)合EDTA對新鮮鱈魚片進行浸漬保鮮，可有效抑制李斯特菌和其他腐敗菌的生長繁殖，延長保鮮期。聯(lián)合溶菌酶與乳酸菌素對蟶肉進行處理，保鮮效果更好，冷藏保鮮期明顯延長。

葡萄糖氧化酶能在有氧條件下將葡萄糖氧化成葡萄糖酸，不僅能除氧，防止水產(chǎn)品的氧化變質(zhì)，還能降低水產(chǎn)品表面的pH，抑制細菌的生長，故其被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中。利用葡萄糖氧化酶對蝦類進行防褐變保鮮處理，相比于常用抗氧化劑和防腐劑，蝦在長時間的冷藏(4℃、120h)和冷凍(－18℃、12個月)后具有更高的鮮度。其他應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中的酶主要有谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶和脂肪酶等。利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶處理魚肉蛋白后，會生成可食性的薄膜，可直接用于水產(chǎn)品的保藏。趙前程等以果膠為原料，通過酶解法制備出果膠酶解物，并用于鮮活大菱鲆魚肉的保鮮的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)果膠降解物具有明顯的保鮮效果。

4展望

生物技術(shù)在水產(chǎn)品養(yǎng)殖、加工和保鮮中應(yīng)用越來越普遍，尤其是隨著人們生活水平的提高，普通低值水產(chǎn)品已不能滿足人們的需求，充分利用一些低價值水產(chǎn)品來生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品顯得日益重要。利用生物技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)水產(chǎn)品養(yǎng)殖、加工及保鮮技術(shù)的缺陷，既提高了生產(chǎn)率，降低了成本，又更好地保留了其營養(yǎng)成分，提高了營養(yǎng)價值。應(yīng)用于水產(chǎn)品加工、保鮮等過程中最重要，也最普遍的生物技術(shù)是酶工程技術(shù)。通過酶工程技術(shù)可以將原本低價值的水產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成高附加值的產(chǎn)品，顯著提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。然而，水產(chǎn)品工業(yè)中酶的選擇取決于其成本、來源、反應(yīng)條件、穩(wěn)定性和對酶抑制劑或激活劑的敏感性等因素。大多數(shù)酶穩(wěn)定性差、對環(huán)境敏感，且來源受限，限制了其在水產(chǎn)品開發(fā)上的應(yīng)用前景。未來通過基因工程等技術(shù)改善酶的性質(zhì)和提高酶的產(chǎn)量將是酶開發(fā)的主要方向。相信隨著科技和社會的進步，生物技術(shù)在水產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用將越來越廣泛。

作者：金火喜張治國郜海燕單位：浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食品科學(xué)研究所浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點實驗室