水产品冷链无水保活运输技术研究与应用
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摘要：在中国的餐饮文化中，对鱼类的鲜活度要求远高于西方国家，日常生活中的活鱼需求也远高于冻鱼需求。水产品无水运输成为未来发展趋势。本文通过分析水产品冷链保活运输的现状与问题，介绍了水产品冰温无水保活关键技术的研究以及应用情况。
关键词：水产品、冷链、无水运输、保活
一、水产品无水运输是未来发展趋势
中国是世界上最大的渔业生产国，渔业是我国国民经济重要的组成部分。世界渔业产量在20世纪80年代以后就趋于稳定并呈逐渐下降的趋势，而我国自改革开放以来，渔业产量迅速增长，迎来了渔业的大发展时期。伴随着经济的发展，我围海洋渔业政策从单一的追求渔业产量向可持续发展方向转变，海洋渔业的生产方式也逐步由粗放型向集约型转变。
当前，我国水产品产量占世界总产量的1/3左右，位居世界第一位。2015年，中国水产品产量为6690万吨，比上年增长3.5%。其中养殖水产品产量为4942万吨，捕捞水产品产量为1748万吨。相对西方国家习惯于烹饪冷冻冷藏鱼而言，在中国的餐饮文化中，对鱼类的鲜活度要求较高，日常生活中的活鱼需求也远高于冻鱼需求。水产品上市、鱼苗鱼种各地区之间的转移，都需要在运输中保持鱼类健康、鲜活状态。因此，活鱼运输多年来在我国水产流通中占据着重要地位。
随着近年来电子商务模式的不断发展和深化，鲜活产品网店如雨后春笋般出现，已经形成了一个广阔的销售体系。新型电商模式下，如何实现水产品高效同城配送是亟待解决的问题。传统的水产品有水运输方式，不易于开展配送业务，采用新型的无水运输方式代替有水运输，是电商发展的未来趋势。
二、水产品冷链保活运输现状与问题
温度是水产品活体运输的重要影响因素之一，降低环境温度可减少水产品耗氧量，降低其新陈代谢频率，减少水质恶化，提高成活率，延长保活时间，确保产品在运输、贮藏和销售中的品质稳定和食用安全。
目前鱼类冷链运输常用方法有以下几种：
1.袋装封闭运输。采用乙烯塑料袋等容器，按照鱼水一定比例进行封装低温运输。
2.开放活鱼运输。采用火车、卡车配运输水槽，按照鱼水比例进行长途运输。
3.湿法运输。针对部分皮肤呼吸能力强的鱼类，布置潮湿低温环境，保持鱼类身体潮湿，少水运输。
4.麻醉运输。针对生命力较强类鱼进行药类麻醉，在低温少水情况下进行运输。
但是，以上方法均存在较大的弊端与安全隐患，具体如下：
一是运输设施成本高。介于鱼类呼吸方式不同于陆地动物，流通过程中往往需要配备带水设施和一些充氧用的特殊设备，大人增加了运输成本，如三文鱼活鱼运输，需要配备鱼身体积5倍以上的水分才能进行短途运输。因此，在尽量降低运输成本的同时，保持鱼类健康、鲜活，是活鱼运输的主要需求。
二是鱼类致死因素过多。在运输过程中，有水或少水运输的鱼类将不断排出二氧化碳，并在水中积累，从而危及其他鱼类。在密封运输容器中，二氧化碳常会达到很高的浓度，成为引起鱼类麻痹死亡的主要原因。根据测试，当水中二氧化碳超过100毫克/升时，即使水中溶氧量饱和，还是有可能导致鱼类死亡。此外.夏季温度较高，运输过程中鱼的皮肤分泌的粘液、排出的粪便和水中有机物的分解，会消耗水内大景氧气，也会造成鱼的窒息死亡。
三是对环境危害大。运输过程中鱼类集中分泌、排泄、死亡产生的有害物质，以及用于麻醉鱼类的麻醉剂，都会溶于水内，不正确的处理方式将会危害到环境及人的身体健康，因此对水的处理技术提出了更高的要求。
四是很难实现长时间运输。上述几种方法在实际操作中，一般有效运输时间为2～3小时，时间过长则会引起鱼类缺氧导致大量死亡。面对沿海活鱼运往内陆、跨境鲜活水产进入中国这一客观需求，活鱼流通需要多式联运的支撑，流通时间至少要在15小时以上。
因此，如何提高冷链下鱼类运输成活率、降低运输成本等，成为水产冷链保活运输的关键。
针对传统低温活鱼运输的问题，自“十一五”至今，国家农产品现代物流工程技术研究中心、山东省贮运保鲜技术重点实验室的水产品无水保活物流集成技术创新团队，以水产品“有水物流的优化，无水物流的革新”为指导思想，围绕“冷驯化”活鱼使其休眠，贮运中保持活鱼“休眠”，以及在目的地“唤醒”活鱼、解除休眠等三方面的关键技术及其配套设备进行攻关，先后对波士顿龙虾、鲟鱼、帝工蟹、鲫鱼、鲤鱼、大菱鲆、半滑舌鳎、鸟鳢等进行了冷链无水保活试验和探索，保活运输时间能够达到24-48小时。
水产品冰温无水保活运输技术是一种绿色环保、安全、低成本、高效的新型冷链活体物流技术。该技术的核心原理是：通过梯度缓慢降温，诱导水产品深入休眠；打捞后进行无水包装，进行冷链运输；到达目的地后采用梯度升温，“唤醒”休眠水产品。
（一）加工：冷驯化
水产品属于冷血动物，存在一个自身的生物“临界温度”，共生命活动都是在该环境温度中进行。换句话说，环境温度若超出生物“临界温度”所要求的范围，生物的生命活动就会出现停滞，进入休眠状态。休眠是冷血动物的重要特征之一。“冷驯化”即是将水温降低至不同鱼类的“临界温度”。
具体操作中，将活鱼停食静养48小时后，采用梯度缓慢降温，每小时降温0.2℃，将水温降至“临界温度”，诱导活鱼进入休眠状态。
进入休眠的水产品，在暂养一段时间后，自身停止任何生理活动，新陈代谢减缓到基本停止。冷驯化的作用是能够有效地延长鱼类保活时间及存活率。而休眠中的鱼类，将不会在后面包装、运输过程中做出激烈反应。因此，冷驯化的技术水平决定了整体冷链流通的成功率。
（二）贮运：纯氧充气包装与运输条件
冷驯化后的水产品对周围环境认知差，对自身存活所需要吸入的氧气量也大幅度降低，相同体积的氧气足够冷驯化水产品腮及皮肤几十个小时的呼吸用量。待水产品冷驯化成功后，可从暂养池中捞出进行包装。包装一般选择塑料薄膜袋、聚苯乙烯箱等材料。包装中，需要在包装内部冲入纯氧并密封封口。包装及加工过程保持全程低温操作。
溶解氧、贮运密度、PH值是有水活鱼运输过程中的关键因素。但在本文所述的无水保活技术中，关键因素是包装及其运输环境、车厢温度等。运输过程中保持车厢温度在运输品类冰温范围内，保证全程冷链，不允许出现大的温度波动。增加加湿器，用于调节贮运过程中的空气湿度。增加运载箱体内减震措施，避免鱼类与包装之间的过度挤压、碰撞。试验统计，上述贮运过程中，仅会有1%的鱼类在此环节中醒来。
（三）销售：唤醒
到达目的地后，将进行简单操作将鱼类唤醒。先将休眠中的鱼放置暂养池内，全过程冷链，温度仍为“临界温度”，然后通过梯度升温缓慢帮助水产品恢复至正常状态。在恢复过程中，升温目标与升温速度对于成功唤醒水产品并长期存活有着关键作用。研究团队对相关鱼类进行了“唤醒”试验，表明梯度升温与升温速率之间的对应关系是：升温至-2～5℃的温度区间，每小时升温0.8～1.5℃；升温至5～10℃温度区间，每小时升温1.5～3℃；升温至10～30℃的温度区间，每小时升温3～5℃。
（四）试验与推广
在前期试验基础上，技术团队与安徽六安华润养殖有限公司、獐子岛集团锦通冷链物流公司、荣成大瀛海水养殖有限公司、莱州明波水产有限公司、獐子岛集团上海大洋食品有限公司、蔚蓝生物科技有限公司等水产企业共同合作研发并展开水产品无水物流技术推广应用。同时，国家农产品现代物流工程技术研究中心分别于2013年6月15日、2013年11月13日、2014年12月16日与烟台开发区天源水产有限公司、青岛通用水产养殖有限公司、昌邑个体养殖户合作，对大菱鲆、半滑舌鳎展开了无水保活陆运与陆空联运试验，成活率达到100%，取得圆满成功。
下一步，国家农产品现代物流工程技术研究中心技术团队将进一步扩大研究品类，在包装技术、驯化技术、装备技术、精准控制技术方面进一步展开研究，打造水产品安全、高效的无水运输模式，实现远距离、低成本、高效率的运输配送。