坛紫菜冷藏网海区试验

李鹏全，刘伟成*，张鹏，邓华强

(1.浙江省海洋水产养殖研究所，浙江 温州 325000； 2.苍南县浙新渔业有限公司， 浙江 苍南 325800)

紫菜属世界种，从热带、亚热带到温带和寒带均有分布，是人工培养的最具经济价值的海藻之一，年产值超过20亿美元，拉动海藻产业的蓬勃发展。因富含蛋白质、微量元素、维生素和多糖等营养成分，市场需求持续增长。从2008—2016年，我国紫菜总产量增长率超过60%，达到13万t，成为沿海居民重要的创收渠道[1]。坛紫菜(Pyropiahaitanensis)俗名紫菜、乌菜，红藻纲，属红毛菜科，典型的暖温带区域物种，最初发现于福建省，后广泛栽培于福建、浙江、广东、江苏等省份，面积超过5.3万hm2，约占紫菜总产量的75%～80%[2-3]。

野生坛紫菜生长在潮间带的岩礁上，喜风浪，耐干露，在高潮区的坛紫菜叶状体失水可高达85%～95%，恢复培养后仍继续存活[4]。近年来，坛紫菜主产区福建及浙江南部海域烂菜现象严重，主要原因是每年9—10月高温反弹及无风浪天气的影响，导致歉收或绝收[5]。在自然条件下，坛紫菜生长过程与气象条件紧密相联，坛紫菜壳孢子释放和幼苗附着的最佳水温为25～27 ℃，持续高温会抑制壳孢子分裂和存活，而叶状体的自然生长期为每年9月至次年3月，适宜水温为16～25 ℃[6-7]。在全球气候变化的趋势下，我国沿海水域温度的波动对大型藻类的养殖也造成潜在影响，尤其是大型海藻的光合作用和呼吸作用等代谢过程[8-12]。另一方面，高密度养殖对大型海藻的养殖也有一定的负面影响[13-14]。

为了有效应对气候变化的不稳定性，防治病害，延长生产期，日本较早开展了条斑紫菜(Porphyrayezoensis)冷藏网的应用研究，在增强了条斑紫菜抗逆境胁迫的同时，使紫菜产量和质量也有所提高。国内关于条斑紫菜和坛紫菜冷藏网苗种储备技术的研究在80年代就有报道，因地理分布、生物学特征和生态习性存在差异，坛紫菜的冷藏网应用滞后于条斑紫菜[15-17]。陈昌生等[18]研究了冷藏对坛紫菜及杂藻存活和生长的影响。本试验主要探讨了坛紫菜冷藏网苗种储备技术效果和生产效益，为坛紫菜冷藏网的开发应用积累有益资料。

1 材料与方法

1.1 材料

以浙东1号为试验材料，中试海区选在浙江省温州市苍南县沿浦镇木林村海区(27°19′N，120°43′E)。试验组于2017年8月19日开始采苗，下海张挂，经出苗期管理后，苗长至3～5 cm，于9月10—15日解收苗网，并于当日阴干入库冷藏，2017年11月中旬出库下海栽培。对照组与试验组同时采苗(附苗密度基本一致)，并于同一海域进行海上栽培，采用同等管理措施。

1.2 冷藏苗网选择与处理

网帘选择。藻体长度3～5 cm，藻体健壮，无杂藻附生的网帘。

干燥。采用毛竹架搭成支架，置通风处阴干，至含水率30%左右、肉眼观察藻体上出现盐霜、手握有弹性为标准，置阴凉处回润2 h左右。

包装。材料为长100 cm、宽70 cm塑料编织袋，每袋可放3.5 m×4.2 m苗网15张，将阴干(回润)过的苗网装袋扎紧。

入库。将包装好的网帘分速冻和恒温冻藏两步入库。先将苗网送进速冻库房，温度降至约-35 ℃下急冻4 h，再转入恒温冷藏库堆垛，贮藏期间保持冷藏温度恒定，波动范围在-18～-20 ℃。

下海栽培。冷藏网出库后应减少在空气中的暴露时间，在下海张挂前，打开编织袋浸入海水中，待幼苗吸足海水，在即将涨潮时刻张挂，冷藏网苗帘在养殖初期应避免移动海域，养殖管理与常规栽培的管理相同。

1.3 叶状体的采集和预处理

当紫菜叶状体幼苗在栽培海域生长到一定长度时(约20 cm)，随机从冷藏网和对照组的养殖网帘上分别减取一段长3～4 m的网绳，阴干后密封，置-20 ℃冷冻贮藏，待样品采集完毕后进行测定。

1.4 叶状体的长度与厚度测定及产量评估

叶状体生长率和产量测定。试验组以冷藏网下海栽培为初始日龄，每7 d测定1次长度，取样数量为30颗，采样的海区和筏架保持一致，各测量结果取平均值作生长曲线。对照组以冷藏网入库为初始日龄，测定方法同上。以试验网帘(规格3.5 m×4.2 m)上所采收的紫菜重量作为产量。坛紫菜的绝对生长率AGR和特定生长率SGR计算公式如下：

AGR=(L-L0)/t；

SGR=[ln(L)-ln(L0)]/t。

式中，L、L0分别为叶状体长度的测定平均值和初始值(cm)，t为时间(d)。

厚度测定。分别取海区第一水至第五水的叶状体，用冰冻切片机(Frigocut 2700，Reichert Jung，LEICA公司)对中部做横切片，在OLYMPUS-BH光学显微镜下，用Image-Pro Express软件测量中部的厚度，测量30次，取平均值作为该部位的叶状体的厚度。

1.5 叶状体的粗蛋白、质构测定

粗蛋白。采用微波消解纳氏比色法。

质构测定。样品切成规整的方块。测试前将样品在室温下放置0.5 h，剔除低温影响。采用TA-XT.plus质构分析仪，质构测定指标为(硬度和弹性)，每个样品平行测定10次。

测定参数。测试前速率1.00 mm·s-1，测试速率3.00 mm·s-1，测试后速率10.00 mm·s-1，压缩程度50%，停留时间间隔5 s，触发模式Auto(Force)，触发力5.0 g，测试探头为P50。

1.6 数据处理

试验数据用Excel 2016软件计算和作图。

2 结果与分析

2.1 叶状体

2.1.1 色泽及生长

从表1、图1可知，在同一养殖海域，冷藏网坛紫菜幼苗下海栽培0～14 d与对照组的叶状体生长差异不明显，处于低速生长适应期；14 d后进入快速生长期，试验组与对照组坛紫菜的特定生长率均表现出最大值，分别为0.10和0.09；至27 d时，试验组与对照组的最大绝对生长率分别为1.34和1.09 cm·d-1，下海栽培35日龄即可收获头水紫菜，第一水冷藏网坛紫菜平均长度为(26.35±1.64)cm，比对照组增长13.0%。

表1 冷藏网与对照组的坛紫菜叶状体的 生长率比较

图1 冷藏网与对照组坛紫菜在海区的生长曲线

第一水菜质好，杂藻少，随着生长期的延长，菜色逐渐暗淡，杂藻增多，冷藏网坛紫菜和对照组的坛紫菜样品均表现出这一特点；相比对照组样品，冷藏网紫菜由于操作过程中除杂藻效果好，杂藻含量少，基本没有鲜绿色杂藻混入，因此色泽乌黑发亮，且微呈红色。从图2、3可知，冷藏网与对照组五水叶状体长度和宽度的差异较小，冷藏网略优于对照组。

图2 冷藏网与对照组坛紫菜在海区的 每水叶状体长度

图3 冷藏网与对照组坛紫菜在海区的 每水叶状体宽度

2.1.2 产量

从图4可以看出，一二水冷藏网坛紫菜的产量明显高于对照组。相比对照组，冷藏网坛紫菜第一水产量增加9.4%，第二水产量增加7.1%，第三水降低1.4%，第四水和第五水紫菜因质量下降，市场接受度较低。试验结果表明，在相同养殖时间内，冷藏网坛紫菜的生长速度优于常规养殖网帘，在采苗密度相当的情况下，冷藏网表现出生长快、产量高等优势。

图4 冷藏网和对照组的坛紫菜收获产量

2.2 品质

2.2.1 蛋白含量与厚度对比

由图5、6可知，随着生长期的延长，试验组与对照组坛紫菜的蛋白含量均呈下降趋势，厚度呈增加趋势，且冷藏网和对照组坛紫菜的蛋白含量间和厚度间均无显著性差异。冷藏网坛紫菜第一水蛋白含量较第五水降幅5.9%；试验组与对照组前三水叶状体厚度差异较小，第四水叶状体厚度较前三水分别增加6.5%、5.8%，第五水叶状体厚度与前三水呈显著性差异。

图5 冷藏网和对照组的坛紫菜粗蛋白含量

图6 冷藏网和对照组的坛紫菜叶状体厚度

2.2.2 硬度与弹性对比

水产品的质构是一个复杂的性状，指食品流变学特性的物理感受，包含硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和黏着性等指标，是决定产品被消费者选择的重要因素。选取坛紫菜具有代表性的硬度和弹性两个指标，测定结果如表2所示。冷藏网坛紫菜第一水样品和对照组第一水样品硬度、弹性均较为一致，二者不存在明显差别。

表2 冷藏网和对照组坛紫菜硬度和 弹性测定结果对比

3 讨论

3.1 冷藏及恢复温度培养对坛紫菜生长的影响

坛紫菜的叶状体具有耐低温、耐失水等优良特性，在养殖生产过程中，通过晾晒、阴干、低温冷藏、淋藏等操作可杀灭藻体表面附生的部分杂藻和细菌，进而促进藻体健康生长。其中，冷藏网技术体系成熟，在条斑紫菜上的应用实践表明，该技术可有效清除浒苔等大型杂藻，提高紫菜质量，并通过换网生产等辅助措施可防治病害的发生。而坛紫菜与条斑紫菜的生态习性、生物性状等存在明显差异，造成冷藏网技术应用受限。陈昌生等[18]在坛紫菜的冷藏条件优化方面的研究结果表明，控制贮藏时间(90 d以内)，在-10～-20 ℃条件下冷藏坛紫菜的存活率在98%以上，在试验条件范围内，冷藏温度越低，贮藏时间越短，坛紫菜恢复培养温度后的生长态势就越好。

本试验将坛紫菜幼苗(苗长3～5 cm)于-18～-20 ℃储藏60 d，于11月中旬下海恢复温度培养，冷藏网样品生长态势略优于对照组，叶状体平均长度增加13.0%，前三水坛紫菜的收获产量增长5.4%，表明冷藏网技术可应用于浙东1号坛紫菜新品种。在低温贮藏过程中，随着储藏时间的延长，低温将对藻体细胞造成伤害，需充分考虑海区水温等条件，适时出库养殖，利于坛紫菜的生长。此外，冷藏期间温度波动会造成部分藻细胞死亡，因此在坛紫菜冷藏过程中保持冷藏温度的恒定至关重要[19]。在病害防治研究方面，持续高温、水流交换不畅等海况均为赤腐病、拟油壶菌病的爆发创造了有利条件，腐霉菌丝适宜生长在较高水温条件下，通过低温冷藏，可有效缓解病害在海区蔓延，规避病害爆发期[20]。

3.2 冷藏及恢复温度培养对坛紫菜品质的影响

紫菜叶状体的表型性状(厚度、长宽度、生长速率等)是产量和质量的决定性因素[21]。其中，不同品种的紫菜叶状体厚度存在差异，但均表现出随着收获次数的增多而加厚。试验组与对照组前三水坛紫菜叶状体厚度增加不明显，第四水叶状体厚度较前三水分别增加6.5%和5.8%，第五水叶状体厚度相比前三水呈显著性差异。藻体厚度是紫菜加工体系的一个制约点，薄体的条斑紫菜易加工为优质产品，而人工养殖的坛紫菜，因藻体相对较厚，深加工产业滞后[22]。紫菜蛋白有抗肿瘤、增强免疫、抗氧化、降血压、舒张血管等生物功能，是鉴定紫菜品质的重要指标，而紫菜的营养成分随收割期而发生变化[23]。陈美珍等[24]报道，末水坛紫菜的粗蛋白含量较第三水增加，多糖含量显著下降，膳食纤维占较大比例，灰分中钾、镁含量高，钠相对较少。而试验发现，冷藏网和对照组坛紫菜从一水到五水的蛋白质含量均呈下降趋势，降幅约6%。坛紫菜初期到盛期(第三水)，粗蛋白主要成分藻胆蛋白含量维持在较高水平(4.2%～4.2%)，而末水紫菜由于叶状体老化，氮的吸收受到限制，藻胆蛋白大量分解，叶绿素含量占据了主导地位，色泽从初期的乌黑亮紫偏转绿[25]。冷藏网坛紫菜粗蛋白含量为35.7%～38.0%，与谢程亮等[26]调查结果相近，福建省坛紫菜的粗蛋白含量为34.9%～37.2%。品系、生长环境和生长季节等因素均可影响紫菜的蛋白质构成，同品系条斑紫菜在不同的产地蛋白质构成存在差异，而同品系不同产地的坛紫菜蛋白质构成相似[27]。