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现代养殖技术:不同水产养殖系统下的虹鳟鱼片对比

虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)是鲑鱼科的成员,生活在寒冷、清澈、氧气充足的河流和湖泊中,水温一般为20-21℃,是北美最著名的鱼类之一 。由于其生长速度快、食用价值高,在许多国家广泛种植。

虹鳟鱼是经济上最重要的淡水养殖鱼类之一。 2021年的统计数据显示,土耳其虹鳟鱼养殖量为134,147吨,海水鳟鱼养殖量为31,509吨/年。鳟鱼养殖采用两种不同的系统,即粗养和集约条件。

这两个系统的主要目标是从最小的面积获得最高效率的产品,无论是定性还是定量 。为此目的开发了闭路系统 (RAS),其原理是根据技术发展不断提供生物体所需的最佳条件(氧气、温度、光周期等)。这些系统旨在满足生物的所有需求,从溶解在水中的氧气(这是首要要求)到净化致病病原体和提供高营养食物。

这些系统的库存率高于粗放栽培方法 。代替传统的池塘养殖方法在环境影响下的运河,这些系统在鱼群密度高的封闭式水箱中,在“受控”的环境中饲养鱼类。需要每天更换5%的水,这表明与环境几乎没有相互作用,排放到环境中的废水很少。

使用RAS,这是当今最先进的系统,随着饲料以适合生物的速度提供,可以调整环境参数并缩短生产时间。

因此,鱼可以在更短的时间内达到市场规模。然而,人们认为,与广泛耕作相比,在更短的时间内达到市场规模会导致鱼肉质量特征的变化。这项研究旨在将广泛环境中生产的鳟鱼的定性特征与RAS系统中用超密集型方法生产的鳟鱼的定性特征进行比较。

虽然文献中有关于虹鳟鱼营养质量的研究,但没有研究提供有关肉类结构和质地概况的信息。鉴于这些事实,本研究的目的是确定在不同水产养殖条件下生长的虹鳟鱼的扫描电子显微镜(SEM)轮廓、纹理结构和颜色变化。调查对国家经济非常重要的彩虹鳟鱼生产方式的繁殖条件,以及根据这些条件对彩虹鳟鱼生产方式的变化非常重要。

一、数据设计和分析1、鱼类和水产养殖系统

研究样本包括在同一农场的两种不同水产养殖条件(RAS 和粗养池)中饲养的虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)。将重 30±2.3 g 的鱼随机放入 3 kg/m3 混凝土鳟鱼池和 20 kg/m3 RAS 系统中。使用商业鳟鱼饲料,每天免费喂食两次。大气环境下混凝土水池换水调整为每天换水5次。

使用连续通风,在 18oC 的恒温条件下制备具有砂滤器、生物过滤器、冷却器(Clivet)和紫外线设备的 RAS 系统,光周期为 12 小时。温度和溶解 O2值使用 YSI 55 品牌氧气计测量。进水口的氧气水平没有降低到 9 ppm 以下,并且每天进行反洗。每日换水量设定为 10%。每 15 天检查一次生物过滤器中的细菌密度。记录水池和 RAS 系统的每日温度和溶解 O2值。

数据显示了在整个实验过程中根据育种要求进行的测量。在研究期间,鱼被喂食 Skretting 品牌 2 ps 鳟鱼饲料,直到两个不同水产养殖系统中的鱼达到大致相同的大小。对于所有分析,从每个实验组中随机抽样。在它们被捕获后,样本被储存在冰上,以便运送到实验室。从 RAS 和粗养中捕获的虹鳟鱼总长度的平均值分别为 30.81 ± 1.75 和 31.14 ± 1.91 厘米,总重量分别为 350.20 ± 22.92 和 362.41 ± 18.85 克。然后将鱼洗净,去除鱼头、内脏和骨头,切成鱼片。

2、扫描电子显微镜图像

为了进行 SEM 分析,从虹鳟鱼片侧线的前背部分采集了 1 cm3 的样品。将样品在蒸馏水中水合并从凝胶切成边长为 2 至 3 毫米的立方体用于显微镜检查。然后将它们固定在 2% 四氧化锇 (OsO4) 中 2 小时,用蒸馏水冲洗并用渐进的丙酮系列脱水。使用液态二氧化碳作为交换介质在临界点干燥样品,安装在铝棒上并涂有铂。在 Zeiss Supra 55 SEM(FE-SEM,德国)下检查涂层样品。

3、质构分析

使用仪器质构分析 (TPA) 方法对虹鳟鱼片的质构进行分析,包括硬度、弹性、内聚性、粘性和咀嚼性。进行了纹理测量在室温下使用带有 50 kg 称重传感器的质构分析仪 TA.XT Plus(Stable Micro Systems,Godalming,England)。 TPA 使用直径 36 毫米的圆柱探针测量。测量是在每条虹鳟鱼片的侧线背侧前部区域进行的。结果以牛顿记录。

4、颜色测量

比色测量根据 Calder 方法进行。使用便携式 Hunter Lab 颜色分析仪(Hunter Associates Laboratory, Inc., Reston, VA, USA)测量样品颜色。该传感器采用白色和黑色瓷砖进行标准化,以供分析。记录 L*、a* 和 b* 值。 L* 变量表示亮度(L*=0 表示黑色,L*=100 表示白色),a* 刻度表示红色/绿色,+a* 表示红色强度,-a* 表示绿色强度。 b* 刻度代表黄色/蓝色,+b* 强度代表黄色,-b* 强度代表蓝色。

在圆角片的三个不同部分测量颜色,然后使用以下公式计算色度、色调和白度值: 色度 色调 白度 = (a*2 + b*2)1/2 [ 1 ] = Arctan(b* / a*) [ 2 ] = 100 – ((100 – L*)2 +a*2 +b *2) 1⁄2 [ 3 ] 色度值表示与中性轴的距离,是饱和度的测量。 0 到 360 度范围内的角度表示色调值。统计分析 使用SPSS(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)软件对纹理和颜色参数的数据进行0.05水平的方差分析,并进行t检验以确定之间的差异平均值。

扫描电子显微镜检查结果显示,粗放系统中喂食的鱼的肌纤维和肌原纤维的厚度比RAS喂食的鱼粗壮得多。从广泛系统抽取的样品中,原纤维厚度的平均厚度为65.44 μ,RAS系统的样品中确定为37.30 μ。肌原纤维测量值与原纤维测量值相同,天然和水产养殖微纤维厚度分别为0.46 μ和0.22±0.02 μ。原纤维和肌原纤维度量测量值之间存在统计学上的显着差异(p < 0.05)。

5、质地剖面

在RAS和粗放系统中养殖的鳟鱼鱼片的质地剖面结果。作为对质地分析器进行的测试的结果,记录了硬度、弹性、内聚性、胶质和咀嚼度的值。粗放系统的虹鳟鱼片质构分析结果分别为69.80、0.87、0.59、41.89和36.82,硬度、弹性、内聚性、胶质和咀嚼性。RAS虹鳟鱼片质构分析结果为40,30,0.94

二、身体生长与骨骼肌生长有关

通过细胞增殖和分化许多动物组织。目前还不清楚构成脊椎动物鱼类肌肉的肌肉束的大小和数量是恒定的还是可变的。据报道,肌肉发育有两种方式:增生和肥大硬度、弹性、内聚性、胶质和咀嚼性分别为 0.68、26.85、25.37。

颜色L*(亮度或暗度),a*(红色或绿色)和b*(黄色或蓝色)值是通过颜色测量的,以监测在RAS和广泛培养基中生长的鳟鱼样品的物理参数变化,并根据这些值计算白度,色调和色度值。鱼片肉的颜色分析结果见表4,表5给出了鱼皮表面的分析结果。粗放系统中生长的鳟鱼的鱼片颜色值与RAS无显著差异(p > 0.05)。

L值确定为51.05-51.29,a值确定为3.00-4.31,b值确定为15.81-17.11。两种环境在鳟鱼皮颜色值方面差异无统计学意义(p > 0.05)。L值确定为47.60-48.91,a值确定为0.48-1.61,b值确定为10.52-12.84。

其他作者报告说,肌肉的发育取决于遗传学、营养、温度、光周期、溶解氧和弹药等因素。Rowlerson和Vegetti报告说,鱼的纤维大小在100到200之间,而目前的研究结果得出结论,它可能要小得多。

人们认为,这些差异是由于鱼类的物种、营养和环境参数的差异。结论是,自然环境更适合鱼的肌肉发育,因为生长在营养和环境参数可变的自然环境中的鱼比RAS系统中生长的鱼具有更厚的纤维结构,在鱼可以忍受的条件下。

发现在广泛培养基中生长的鱼的硬度、粘稠度和咀嚼值明显高于在RAS培养基中生长的鱼(p <0.05)。与本研究类似,Vacha等人认为,在广泛培养基中种植的tench(Tinca tinca)肉类比在密集培养基中种植的肉类更硬、更弹性、更有凝聚力、更粘稠、更有嚼劲。当检查之前对许多不同鱼种组织结构的研究时,可以看出,所有研究都是关于储存条件对组织结构的影响的研究。

三、鱼和鱼片的质地测量和评估

海鲜的颜色是消费者最重要的感官/视觉可接受性标准之一。颜色是鱼肉营销的主要参数之一,既从自然环境中狩猎,也因其外观第一而生长。本研究的结果表明,在两个系统中生长的鱼在颜色值方面状况良好,特别是在表示亮度的L值方面。

在目前的研究中,比较了在广泛的系统和RAS媒体中种植并推向市场的鳟鱼片的物理质量。SEM和质地结果表明,在广泛系统中饲养的鳟鱼的肉比RAS中饲养的鳟鱼的肉更硬、更紧。两项分析的结果相互支持。在颜色结果中,各组之间没有差异。

在土耳其和世界各地,鳟鱼在淡水水产养殖中都占有非常重要的地位。因此,繁殖条件也非常重要。在比较不同环境中种植不同参数的鱼的肉类质量方面,这项研究的结果被认为非常重要。此外,这些结果将为进一步研究其他鱼种提供指导

四、粗放系统的鱼片比取自 RAS 的鱼片具有更厚的纤维结构

在本研究中,比较了不同水产养殖条件下生长的虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)鱼片的物理结构。为此,对鳟鱼片进行扫描电子显微镜 (SEM) 分析、质地特征(硬度、弹性、内聚性、粘性、咀嚼性)和颜色测量(L、a、b、色度、色调和白度)对来自两种不同水产养殖环境的细菌进行了检查。当比较两种环境中采集的鱼片的质地特征时,确定了取自广泛环境的鱼样品的硬度(40.30-69.80 N)、粘性(26.85-41.89 N)和咀嚼性(25.37-36.82 N)值。培养物高于从再循环系统中提取的样品。

未发现其他值之间的差异显着。与硬度结果平行,当检查 SEM 图像时,确定取自粗放系统的鱼片比取自 RAS 的鱼片具有更厚的原纤维超微结构。观察到环境参数和水产养殖时间的变化对肌肉发育有影响,尤其是长饲养期在粗放系统中对鱼肉结构有积极影响。不同环境中的培养并未被确定对鱼皮或鱼片样品的颜色值有显着影响。由于鳟鱼是淡水生产的主导鱼类,因此根据生长条件确定鳟鱼肉质结构的物理变化对于水产养殖非常重要。

参考文献:

1、Tekelioğlu N, İç Su Balıkları Yetiştiriciliği (Çukurova Üniversite- si Su Ürünleri Fakültesi Ders Kitabı No-2, Adana, 2000 pp. 45-58 TÜİK (Turkish Statistical Institute), Fishery

2、Statistics in 2021. Ankara 2021

3、Helfrich LA, Libey GS. Fish farming in recirculating aquaculture systems (RAS). (Virginia Cooperative Ext. Virginia, 1991. pp. 124-159

4、Badiola M, Mendiola DJ. Bostock, Recirculating Aquaculture Systems (RAS) analysis: Main issues on management and future challenges. Aqua Engin 2012; 51: 26-35

5、Santos FA, Boaventura TP, da Costa Julio GS, et al. Growth per- formance and physiological parameters of Colossoma macropo- mum in a recirculating aquaculture system (RAS): Importance of stocking density and classification. Aqua 2021; 534: 736274.