温度、盐度、流速和小球藻对青蛤吐沙净化的影响

陈文超，刘金虎，杜以帅，孙建明，邱天龙

( 1.中国科学院 海洋研究所，实验海洋生物学重点实验室，山东 青岛 266071；2.中国科学院大学，北京 100049；3.中国科学院 海洋研究所，海洋生态与环境科学重点实验室，山东 青岛，266071；4.中国科学院 海洋大科学研究中心，山东 青岛 266071 )

青蛤(Cyclinasinensis)属瓣鳃纲帘蛤科，俗称铁蛤、黑蛤和赤嘴蛤等，是黄、渤海沿岸常见贝类，在我国滩涂贝类养殖中占有重要地位[1]。青蛤生活于潮间带的沙泥或泥沙质海底中，并多分布在有淡水流入的河口附近，属广盐性种类[2]。青蛤运动和摄食过程中，会将栖息地中的沉积物带入其体内。沉积物进入青蛤体内后，大部分分布在外套腔中，小部分会进入其消化道内。因而，收获的青蛤体内含有大量泥沙，倘若不进行吐沙净化，食用时有“牙碜”感，严重影响品质和销售价格。因此，青蛤在食用前有必要对其进行吐沙净化以排出其体内泥沙。

环境因子是影响贝类吐沙净化的重要因素[3-4]。研究表明，文蛤(Meretrixmeretrix)在温度20～25 ℃、静水条件下，经12 h海水吐沙净化，再经3 h淡水净化便可达到口感无沙的要求[5]。毛蚶(Scapharcasubcrenata)在温度20 ℃、盐度25和静水条件下净化6 h便可达到口感无沙的要求[6]。四角蛤蜊(Mactraquadrangularis)在盐度20～25、流水条件下净化8 h便可达到口感无沙的要求[7]。流水条件有利于吐沙净化，但不同流速对吐沙净化的影响规律尚未清楚。关于青蛤吐沙净化的现有研究基本阐明了温度的影响规律[8]，然而影响吐沙净化的盐度、流速和是否投喂等尚未探明。吐沙净化评价方法主要有口感测试法、解剖观察法、灰分测定法、相对吐沙量法、排遗速率法、比重法和超声检测法等[5-11]。口感测试法是最简单直接的评价方法，但是现有口感测试法缺乏具体的、量化的评价依据。

笔者在实验室条件下，建立定量化的口感测试法，研究温度、盐度、流速和投喂对青蛤吐沙净化效果的影响，确定青蛤适宜的吐沙净化条件，为完善青蛤吐沙净化工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青蛤采自山东省昌邑下营镇潍河口，样品上岸后在6 h内被带回实验室并开始试验。试验前对青蛤进行清洗，去除表面杂质，剔除死亡、破壳个体，选用规格整齐的青蛤作为研究对象。试验分2次进行：试验1青蛤于2020年7月19日采集，壳长(24.72±4.05) mm，壳宽(23.69±4.11) mm，壳高(15.70±3.00) mm，湿质量(5.59±2.83) g(n=50)；试验2青蛤于同年12月1日采集，壳长(21.38±2.92) mm，壳宽(20.75±2.96) mm，壳高(13.09±2.82) mm，湿质量(4.26±1.56) g(n=50)。试验用小球藻(Chlorellavulgaris)为市售冷冻浓缩小球藻液(1010个/mL，潍坊藻智源生物科技有限公司)。

1.2 试验仪器

试验用贝类净化设施为上升流式循环水养殖系统，具有控温、调节流速、过滤、泡沫分离除污和紫外灭菌功能。试验用系统每套有6个上升流式养殖容器，养殖容器为锥底柱状，内径80 mm，养殖水体自流速计以上至出水口容积为2.7 L(图1)。

图1 上升流式贝类净化试验装置Fig.1 Experimental upwelling culture system for shellfish depurationa.现场图;b.结构示意图;红色箭头方向为水流方向.a.scene picture;b.a schematic diagram of the structure;the direction of the red arrow shows the direction of water flow.

1.3 试验方法

1.3.1 试验1

试验盐度为30，温度设14、18、22、26、30 ℃ 5个梯度，每个温度组独立使用一套系统，分别设10、20、40、80、160、320 L/h 6个流速处理组，每个流速设2个平行，不投喂。采用随机取样方式将青蛤分成60组，为便于采样，将青蛤装入网兜中，网孔为11 mm×11 mm，每个网兜中青蛤约100枚，再放入柱状上升流养殖容器中。试验开始前随机取100枚青蛤按表1进行口感测试；试验开始后的第4、8、12、16 h分别从每组中随机取出20枚青蛤进行口感测试。

1.3.2 试验2

试验温度22 ℃，盐度设15、20、25、30共4个梯度，每个盐度组独立使用一套系统，分别设10、40、160 L/h共3个流速处理组，每个流速设2个平行，不投喂。其中盐度30单独设投喂对照组，投喂对照组每4 h投喂20 mL浓缩小球藻藻液，于取样后进行投喂。采用随机取样方式将青蛤分成30组，装入网兜中，每个网兜中青蛤约100枚，再放入柱状上升流养殖容器中。试验开始前随机取100枚青蛤按表1进行口感测试；试验开始后的第4、8、12、16 h分别从每组中随机取出20枚青蛤进行口感测试。

表1 口感测试评分方法Tab.1 A scoring method in taste test

1.4 数据分析方法

采用口感测试作为贝类净化效果的评价方法[5-7]，口感测试是最简单直接的评价方法，也是最常用的评价方法，但是缺乏统一的量化评价方法。经过多次口感测试预试验摸索，发现咀嚼次数(咀嚼第几次产生泥沙感)可以反映泥沙量，泥沙感的强烈程度可以反映泥沙粒径，即咀嚼次数越小泥沙量越大，泥沙感越强烈，泥沙粒径越大。本试验中，口感测试评价小组由8人组成，通过品尝不同粒径的泥沙及不同含沙量的青蛤(蒸熟)，制作青蛤口感测试的泥沙感等级划分和评分方法(表1)。在评价小组成员的培训过程中发现，咀嚼10次便可完成100%青蛤样品的口感测试。即当咀嚼10次时仍无泥沙感，即使增加咀嚼次数仍然不会产生泥沙感。因此，以咀嚼10次为临界咀嚼次数。

使用Excel、SPSS 17.0统计软件对所采集的数据进行作图及采用Kruskal-Wailis单因素方差分析，以P<0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 试验1

青蛤初始口感测试等级评价中，A等级1%、B等级96%、C等级3%，即初始含沙率为99%，初始评分为(0.36±1.09)分。

2.1.1 温度对净化效果的影响

流速40 L/h条件下净化4 h，22、26、30 ℃时的口感测试得分显著高于14 ℃和18 ℃(P<0.05)；流速10 L/h条件下净化4 h，26 ℃的口感测试得分显著高于18 ℃(P<0.05)；同一时间和流速下其他温度试验组间无显著性差异(P>0.05)(表2)。随着净化时间的增加，各试验组的口感测试得分出现先增后降或先增后降再增的趋势。在温度14、18、22、26、30 ℃时，各试验组的口感测试得分达到9分以上分别需要净化8、12、4、8、8 h(表3)。可见，青蛤在温度14 ℃和18 ℃下需要吐沙8～12 h即可达到较好的净化效果，青蛤在温度22、26、30 ℃下需要吐沙4～8 h达到较好的净化效果。

表2 不同温度、流速和净化时间口感测试得分情况Tab.2 Score table of taste test under different temperature,flow velocity and depuration time

表3 不同温度和流速下所需最短净化时间Tab.3 The shortest depuration time required under different temperatures and flow velocities

2.1.2 流速对净化效果的影响

同一时间和温度下各流速试验组间无显著性差异(P>0.05)，但不同温度下各个流速试验组的净化效果不同(表2)。在温度14 ℃下净化4 h，流速10 L/h和20 L/h的口感测试得分均未达到9分，流速160 L/h和320 L/h的口感测试得分均在9分以上。可见，低温净化时高流速的净化效果更好。在流速10、20、40、80、160、320 L/h时，各试验组的口感测试得分均达到9分以上分别需要净化12、12、4、8、12、12 h(表3)。可见，在低流速(10、20 L/h)、高流速(160、320 L/h)下青蛤需要吐沙12 h达到较好的净化效果，在中流速(40、80 L/h)下青蛤需要吐沙4～8 h可达到较好的净化效果。

2.2 试验2

青蛤初始口感测试等级评价中，A等级0%、B等级36%、C等级64%，即初始含沙率为100%，初始评分为(0.38±0.87)分。

2.2.1 盐度对青蛤吐沙净化的影响

各盐度试验组均不投喂。在流速40 L/h净化4 h和流速10 L/h净化12 h条件下，盐度30的口感测试得分要显著高于盐度15(P<0.05)；同一时间和流速下其余盐度试验组间差异不显著(P>0.05)(表4)。随着净化时间的增加，各组的口感测试得分出现了先增后降或先增后降再增的趋势。在盐度15、20、25和30时，各试验组的口感测试得分均达到9分以上分别需要净化8、8、8、4 h(表5)。在盐度30下青蛤吐沙4 h可达到很好的净化效果，在盐度15、20和25下青蛤吐沙8 h可达到很好的净化效果。

表4 不同盐度、流速和净化时间下的口感测试得分表Tab.4 Score table of taste test under different salinities,flow velocities and depuration time

表5 不同盐度、投喂和流速下所需最短净化时间Tab.5 The shortest depuration time required under different salinities,feeding and flow velocities

2.2.2 流速对青蛤吐沙净化的影响

在不投喂处理组中，盐度20下净化12 h时，流速10 L/h的口感测试得分要显著高于40 L/h(P<0.05)；盐度30条件下净化12 h时，10 L/h的口感测试得分要显著高于160 L/h(P<0.05)；同一时间和盐度条件下其余流速试验组间差异不显著(P>0.05)(表4)。在盐度15、20和25条件下净化4 h，流速160 L/h的口感测试得分均高于流速10 L/h和40 L/h；净化8 h，流速160 L/h的口感测试得分均不低于流速10 L/h和40 L/h。低盐度净化时高流速的净化效果更好。在流速10、40 L/h和160 L/h下，各试验组的口感测试得分均达到9分以上分别需要净化8、8、4 h(表5)。

在投喂处理组中，净化12 h时，10 L/h的口感测试得分要显著高于160 L/h(P<0.05)；同一时间下其余流速试验组间差异不显著(P>0.05)。在流速10、40 L/h和160 L/h条件下，试验组口感测试得分均达到9分以上分别需要净化4、4、4 h(表6)。

试验结果显示，在低流速(10 L/h)、中流速(40 L/h)和高流速(160 L/h)下青蛤需要吐沙4～8 h可达到较好的净化效果。

2.2.3 投喂对青蛤吐沙净化的影响

投喂与不投喂对青蛤吐沙净化的影响差异不显著(P>0.05)(表6)。随着净化时间的增加，各组的口感测试得分出现了先增后降或先增后降再增的趋势。在投喂和不投喂时，各试验组的口感测试得分均达到9分以上分别需要净化4 h和4 h(表6)。在12组投喂与不投喂对比试验中，有7组不投喂试验处理的口感测试得分要高于投喂试验处理，有4组不投喂试验处理低于投喂试验处理，有1组两者相等。总体来看，青蛤吐沙时不投喂可以达到更好的净化效果。

表6 不同投喂情况、流速和净化时间下的口感测试得分Tab.6 Score table of taste test under different feeding,flow velocities and depuration time

3 讨 论

3.1 泥沙净化评价方法

当前吐沙净化的评价方法主要有口感测试法、解剖观察法、灰分测定法、相对吐沙量法、排遗速率法、比重法和超声检测法等[5-13]。其中，解剖观察法是通过肉眼或显微镜去观察贝类体内泥沙，可评价出泥沙有无、泥沙粒径及泥沙分布位置，但无法评价出泥沙量。灰分测定法是用吐沙前后灰分的差值代表贝类体内的泥沙量；相对吐沙量法是用排出泥沙与体质量之比作为评价方法；排遗速率法是用相对吐沙量与时间之比作为评价方法[5-11]。后述3种方法可以在一定程度上避免试验人员的主观性，但并不能准确评定泥沙量和泥沙粒径。比重法和超声检测法是利用匀浆静置或振荡将贝肉与泥沙分离，从而实现贝类体内泥沙的定量[12-13]，但缺乏对贝类食用口感等级的划分。以往的口感测试法是最简单直接的评价方法，但并不能评定贝类体内泥沙量和泥沙粒径。笔者建立的定量化口感测试法将咀嚼次数、口感等级和口感得分引入到口感测试中，利用咀嚼次数定量化表示泥沙含量，利用口感等级定量化表示泥沙粒径，最终量化为口感得分(0～10)和口感等级(A、B和C)，综合反映贝类食用时的泥沙感。与其他评价方法相比，笔者建立的定量化口感测试评价方法具有可重复性，更便于进行科学的统计分析。

以初始口感测试为例：在试验1的初始口感测试中，B等级96%、C等级3%，含沙率99%，初始口感得分(0.36±1.09)分；在试验2的初始口感测试中，B等级36%、C等级64%，含沙率100%，初始口感得分(0.38±0.87)分。试验2中C等级占比较高，但初始口感测试得分要高于试验1，是因为试验1中得分为0的B等级较多。因此，在评价贝类品质时，应综合口感测试得分和等级划分评判其含沙率和泥沙粒径。当B和C等级比例之和较高时，说明样品中含沙率较高；而B和C等级比例的多少则说明样品泥沙感的强烈程度。

3.2 温度、盐度、投喂和水流对青蛤吐沙的影响

青蛤在温度14～30 ℃条件下均可进行吐沙活动，但青蛤在不同温度下吐沙净化所需要的时间不同，22～30 ℃吐沙净化需要4～8 h，14～18 ℃吐沙净化需要12～16 h。徐根峰等[8]开展在静水条件下青蛤吐沙净化的研究，同样表明低温进行贝类吐沙净化需要更长的时间。可能是因为低温时贝类的代谢活动较弱[14-15]。但贝类吐沙净化时除了考虑时效问题，还应考虑能耗问题。因此，在规模化净化时可根据不同季节选择相近温度以节约能耗，如夏季时可以在22～30 ℃下吐沙4～8 h，冬季时可以在14～18 ℃下吐沙12～16 h。

青蛤在盐度15～30条件下均可进行吐沙活动，但青蛤在不同盐度下吐沙净化所需要的时间不同，盐度30时吐沙净化需要4 h，盐度15～25时吐沙净化需要8 h。在低盐度下，青蛤吐沙净化需要的时间更长，可能是因为青蛤在低盐度时对自身渗透压的调节需要较长时间[16]，且随着盐度的降低青蛤滤水率明显降低[17]。

青蛤在投喂和不投喂条件下均可进行吐沙，但不投喂处理组的净化效果要优于投喂处理组。刘保忠等[18]研究发现，投喂小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)，青蛤净化5 h便可将体内泥沙彻底排出(每2 h投喂3.0×104个/mL)，但该研究缺少不投喂的对照。本试验结果显示，青蛤净化4 h，投喂处理组口感测试得分可达到9分以上，不投喂处理各组口感测试得分均高于投喂处理组。对青蛤进行解剖观察发现，泥沙大部分滞于外套腔中，投喂可能并不会加速青蛤将外套腔中的泥沙排出。因此，青蛤吐沙净化时应不进行投喂。

在静水条件下，青蛤在温度20 ℃和30 ℃下分别暂养17 h和12 h可达到口感无沙的要求[8]。本试验结果表明，流水条件下，青蛤在温度22～30 ℃时只需经过4～8 h便可达到较好的净化效果，口感测试得分约9分。可见，流水净化在时效上要优于静水净化。流水可以保证更充足的溶解氧，适度提高流速有助于吐沙净化，低温(14 ℃)和低盐(15～25)净化时提高流速有助于获得更好的净化效果。但流速过高反而不利于吐沙净化，如在本试验1中18、26 ℃下中流速(40、80 L/h)吐沙4 h便有很好的净化效果，高流速(160 L/h)所需的时间则相对较长。

本试验中，采用上升流培育系统进行贝类净化试验研究，在温度22～30 ℃、盐度30、流速40～80 L/h和不投饵条件下吐沙4～8 h便可达到很好的净化效果。在实际试验过程中发现，在贝类堆放20～25 cm条件下，高流速上升流无法将贝类排出的泥沙等颗粒物带走，实现贝类和污染物分离，导致贝类口感测试得分出现了先增后降的现象。因此，贝类净化时宜采用下降流以避免二次污染。

4 结 论

不同温度、盐度、流速、投喂条件下，青蛤在前4 h吐沙净化效率最高，在温度22 ℃、盐度30、流速40 L/h和不投喂条件下吐沙4 h后口感测试得分便可达到9分以上。在低温和低盐条件下，青蛤吐沙净化需要更长的时间，提高流速有助于获得更好的吐沙净化效果；投喂小球藻和不投喂组的吐沙净化效果差异不显著(P>0.05)，但从净化成本和饵料对青蛤食用口感影响的不确定性两方面考虑，青蛤吐沙净化时建议不投喂。贝类净化时宜采用下降流以避免二次污染。