养殖水中土腥异味物质——土臭素和二甲基异冰片去除方法

技术交流l责任编辑于秸1■～——养殖水中土腥异味物质土臭素和二甲基异冰片去除方法◎文马念念罗国芝‘’。谭洪新刘文畅1．上海海洋大学水产与生命学院2013062_t海水产养殖工程技术研究中心2013063．上海高校知识服务平台上海海洋大学水产动物育种中心201306土臭素(Geosmin，GSM)和2一甲基异冰片(2-methylisoborneol，2-MIB)是土腥异味物质的辛要成分。GSM和2一MIB是蓝藻菌(Cyanobacteria)和放线菌(Actinomyces)等微生物的亲脂性次生代谢产物，易在脂质丰富的鱼组织中累积。2-MIB和GSM异味嗅阈值较低，养殖水中2一MIB和GSM分别为9ng／L～42ng／L和4ng／k～l0ng／L，鱼体中2一MIB和GSM分别为0．6~tg／kg和0．9~tg／kg。土腥异味的存在大大降低r鱼的品质，严重影响了养殖业的经济效益，特别是循环水养殖系统(Recirculatingaquaculturesystem，RAS)养殖的名贵经济水产品，在出口时这种情况将更加严重。研究报道养殖者每年仅因鲶鱼土腥异味问题要损失收入0．04美元／kg～0．26美元／kg。因此，控制并消除养殖水中土腥异味物质已成为渔业生产活动中的重要内容。72醢霭2期责任编辑于拮l技术交流■水产品中的GSM和2一MIB常在加工环节通过加工工艺去除，无法满足喜食鲜活产品的消费者的要求。如果能在养殖环节控制好鱼体中的GSM和2．MIB，是一种比较长效的办法。GSM和2一MIB以胞外溶解方式存在，难以被一些传统水处理技术去除，微生物降解法是最具前景的净化方法之一，但生物降解过程高度依赖微生物类型，降解机制也有待进一步研究。本文综述了去除养殖水中GSM和2一MIB的方法，讨论了用微生物处理法去除养殖水中土腥异味的可行性，并对开发一种稳定的生物学方法控制RAS水体中GSM和2一MIB提出了设想。一养殖水中土腥异味物质的发生土腥异味包括GSM、2-MIB、2-异丙基．3一甲氧基吡、2一异丁基一3一甲氧基吡嗪和2，3，6一三氯代茴香醚等五种物质，其中在养殖水中以GSM和2一MIB最为常见。GSM和2一MIB是水体蓝藻菌和放线菌等微生物的亲脂性次生代谢产物，主要通过鱼体皮肤、鳃及肠道积累在鱼体肌肉中从而引起鱼体异味。养殖池中土腥味的发生与水质状况密切相关。有机物含量高的富营养化养殖水体GSM和2．MIB发生情况较严重。在高浑浊度(0．3～1．5)和高磷酸盐浓度(0．85mg／L～lmg／L)的RAS水处理单元中，GSM发生浓度高于其他水处理单元。养殖鲶鱼的生物絮凝池中总氮超过2mg／L、叶绿素a高于100gg／L时，养殖水体及鲶鱼体内土腥味发生最严重。RAS中高硝酸盐浓度(80mg／L～100mg／L)对RAS及鱼体内GSM的发生并没有产生任何影响。在虹鳟鱼养殖系统中，当夏季养殖水温上升为16℃时，虹鳟鱼体内GSM浓度累积至1．5gg／kg。此外，养殖水体DO和盐度对这些异昧化合物的发生也有相应的影响。厌氧(DO<2．0mg／L)水体中2一MIB和GSM的发生浓度(794．8ng／L和269．8ng／L)高于好氧(DO>2．0mg~)水体中2一MIB和GSM的产生浓度(91．6ng／L和104．7ng／L)。当养殖水体盐度为1～2时，放线菌产最大量GSM和2-MIB于水体。二，养殖水中土腥异味物质的去除技术1．清水暂乔处理法研究表明将带有土腥异昧化合物的鱼体在上市前通过清水或淡成水暂养数日便可清除鱼体内的土腥异味物质。例如，带有土腥异昧的罗非鱼在盐度为3，换水量为15．886L／d~时的条件下暂养24d,时，鱼体内的土腥异味显著降低；经过清水暂养处理的尖吻鲈鱼肉带有甜味，而不是难闻的土腥异味；经过清水浸泡处理的虹鳟鱼肉香味显著提高，土腥油腻味显著降低；将RAS里的大西洋鲑净化10天～l5N便可有效去除鱼体内的土腥异味。2．物理处理法常用物理处理法包括紫外灯辐射作用和吸附剂吸附作用。用固定化颗粒状活性炭(GAC)和粉末状活性炭(PAC)作吸附剂能有效除去这些异味化合物，但水中天然有机物质(N~uralo~anicmaReLNOM)也能被吸附在活性炭上，因此，NOM的存在降低了活性炭对异味物质的吸附效率。沸石吸附法对被吸附物具有大小和形状的专一性，虽然沸石吸附法选择性高、易再生，但成本高，实际应用难度大。UV辐射虽能氧化降解GSM和2一MIB，但降解过程中会产生一些亚硝酸盐等副产物，通过添加一些低剂量的臭氧(O)可阻止uV辐射过程中这些副产物的产生，提高UV去除效率。3．化学处理法化学法主要通过利用一些TiO、O、电化学法等氧化剂的氧化、降解作用来去除GSM和2MIB。TiO电化学降解法是一种可快速有效降解饮用水和养殖水中这些异味化