基于现场水箱试验的南极磷虾耐盐性研究

为了解南极磷虾Euphausia superba对盐度变化的适应能力,基于海上水箱试验,采用渐变式(16.2~54.5)和急变式(15.9~55.2)两种不同的盐度变化方法对南极磷虾个体在不同盐度下行为状态进行观察和记录,分析了南极磷虾的耐盐性。结果表明:南极磷虾在低盐度下的适宜临界盐度为26左右,极限临界盐度为16左右;南极磷虾在高盐度下的适宜临界盐度为43左右,极限临界盐度为55左右。研究表明,南极磷虾对盐度的变化具有一定的适应能力,但适应范围有限。     

响应面法优化南极磷虾油提取工艺(英文)

研究南极磷虾油有机溶剂提取工艺,探讨不同冻藏温度、提取剂比例、提取时间、干燥温度和料液比对南极磷虾油提取率的影响在单因素试验基础上,通过响应面法分析确定最佳的提取工艺条件:冻藏温度为-38.5℃、料液比为1 g∶6.7 ml干燥温度是66.8℃,此时南极磷虾油提取率为13.71%。     

南极磷虾酶解工艺的研究

以水解度为指标,探讨中性蛋白酶水解南极磷虾的效果,通过试验筛选木瓜蛋白酶和枯草杆菌中性蛋白酶酶解南极磷虾的工艺条件。结果表明:南极磷虾自溶水解度为28.63%,添加中性蛋白酶可显著提高南极磷虾水解度;木瓜蛋白酶酶解工艺为酶解温度50℃、pH值7.5、酶解时间5 h、酶添加量0.3%,水解度达(42.17±0.17)%;枯草杆菌中性蛋白酶酶解工艺为酶解温度50℃、pH值7.5、酶解时间5 h、加酶量0.4%,水解度达(41.86±0.23)%。     

不同蒸煮方式对南极磷虾粉虾青素含量的影响

[目的]研究有机溶剂法提取南极磷虾粉中虾青素的条件,并以虾青素为评价指标,探讨不同蒸煮方式对南极磷虾粉品质的影响,确定南极磷虾最佳蒸煮方式及工艺参数。[方法]以南极磷虾为原料,通过单因素试验及正交试验分析得到虾青素提取的最佳工艺条件;研究在不同蒸煮温度、时间条件下,直接水煮、隔水蒸煮、100℃水煮-直接水煮和100℃水煮-隔水蒸煮4种方式对虾青素含量的影响。[结果]虾青素的最佳提取条件为:无水乙醇为溶剂,浸提时间6 h、浸提温度50℃、料液比1∶20(g/m L);直接水煮、隔水蒸煮2种单一蒸煮方式在蒸煮温度70℃、蒸煮时间9 min时,所得虾粉的虾青素含量都达到最大值,且直接水煮的效果更好,虾青素含量达到221. 58μg/g;与单一方式蒸煮相比,组合方式蒸煮对虾青素含量的影响更小,南极磷虾的最佳组合方式是100℃水煮-直接水煮,蒸煮参数为第1次100℃直接水煮30 s,第2次50℃直接水煮9 min,最终得到虾粉的虾青素含量为253.16μg/g。[结论]该研究为南极磷虾粉生产中蒸煮加工提供理论依据。     

南极磷虾羧肽酶A的分离纯化及其酶学性质分析

[目的]建立南极磷虾羧肽酶A的分离纯化方法,并研究分析其酶学性质,为南极磷虾羧肽酶A的开发及应用打下基础.[方法]南极磷虾粗酶液经硫酸铵分级沉淀、HiTrap DEAE FF阴离子交换柱层析和SEC 70凝胶过滤柱层析,纯化得到的羧肽酶A,以SDS-PAGE分析其分子量;通过分析酶系反应温度、pH、金属离子、抑制剂对南极磷虾羧肽酶A活力的影响,明确其酶学性质和酶促动力学.[结果]南极磷虾羧肽酶A分子量为75.0 kD,其最适温度30℃,最适pH 8.0.Mg2+、Zn2+、Mn2+和Ni2+对南极磷虾羧肽酶A有显著的激活作用(P<0.05,下同),且金属离子浓度越高,激活效果越明显;Ca2+、Fe3+、Cu2+和Hg2+对南极磷虾羧肽酶A存在不同程度的抑制作用,以Hg2+的抑制作用最强,Fe3+的抑制作用最弱.金属蛋白酶抑制剂乙二胺四乙酸(EDTA)、3-苯基丙酸(3-phenylpropionic acid)和1,10-菲罗啉(1,10-phen-athroline)对南极磷虾羧肽酶A活力有显著的抑制作用,且抑制剂浓度越高,抑制效果越明显.[结论]南极磷虾羧肽酶A具有金属蛋白酶特性,可开发成降解酶制剂在食品工业及医药行业中推广应用.     

我国南极磷虾资源开发利用技术发展现状与对策

南极磷虾资源开发与利用日益受到国际关注。随着南极磷虾捕捞与加工技术的不断成熟,不同国家对南极磷虾资源的开发策略也发生了变化。分析了我国在南极磷虾资源开发利用方面的技术瓶颈,以及在自主设计研发南极磷虾捕捞装备和虾粉、虾油制备方面取得的进展;通过分析有关南极磷虾专利申请信息,认为当前国内研发主体较为关注磷虾油和饲料的制备及生产工艺,而国际上已将研发重点和专利申请的焦点转移至医药领域。在开发海洋生物资源战略需求下,认为应进一步加快设计与建造南极磷虾捕捞加工专业船的进程,同时完善南极磷虾加工技术与专利布局,为抢占和开拓南极磷虾消费市场提供技术支撑和保障。     

响应面法优化南极磷虾酶解液的脱氟工艺

[目的]利用响应面法对南极磷虾酶解液的脱氟工艺条件进行优化,为南极磷虾在食品工业中开发应用提供技术依据.[方法]在单因素试验的基础上,以脱氟率(Y)为响应值,选择醋酸钙添加量(A)、初始pH(B)、反应温度(C)为自变量,采用Box-Bohnken试验设计方法,研究各自变量及其相互作用对南极磷虾酶解液脱氟率的影响,并分析酶解液中主要营养成分的变化.[结果]建立二次回归方程:Y=84.94+2.75A+2.77B-2.31AC-9.70A2-8.90B2-3.20C2;醋酸钙添加量、初始pH及醋酸钙添加量与反应温度的交互作用对南极磷虾酶解液脱氟率的影响极显著(P<0.0l).南极磷虾酶解液脱氟工艺的最佳条件为:醋酸钙添加量21.5 mg/mL、初始pH 10.2、反应时间140 min、反应温度30.24℃,在此条件下的脱氟率为(84.15±1.37)%,与理论预测值(8537%)的相对误差较小.在最佳条件下脱氟后,酶解液中总氮和氨基态氮含量分别损失3.11%和2.52%,反应前后含量变化不显著(P>0.05).[结论]采用响应面法优化得到的南极磷虾酶解液脱氟工艺具有操作简单、对酶解液的营养成分影响较小等优点,有较高的可行性;建立的回归模型可用于实际预测.     

基于精确数学控制的南极磷虾均质槽智能运行研究

南极磷虾均质槽是南极磷虾脱壳生产线的核心设备之一,其主要不足是均质槽中的南极磷虾与海水的质量比例不可测,不稳定的供料水平影响着整条生产线的产品质量,针对这些问题首先建立了基于传感测控的南极磷虾均质槽物理模型及基本控制方法,并进一步建立了均质槽的虾水比精确数学控制模型,最终构建了以虾水比精确控制为目标的智能运行模式,完成了南极磷虾均质槽智能运行模式的建立。实际应用结果表明,基于精确数学控制的南极磷虾均质槽系统,能够较好地实现均质槽中虾水比的控制,液位波动幅度低于1%,虾水比控制误差低于1.5%,参数指标满足生产需求。     

2017年冬季斯科舍海南极磷虾种群结构变动研究

斯科舍海蕴含着丰富的南极磷虾资源,是重要的南极磷虾渔场,该海域南极磷虾种群结构存在显著的时空差异。为了解该海域冬季南极磷虾的种群结构变动,以明晰渔场的变化,并探究南极磷虾的越冬机制,利用2017年5—8月渔业资源调查随机收集的样本,对冬季布兰斯菲尔德海峡和南乔治亚岛东北水域南极磷虾种群结构差异进行分析。结果显示,2017年冬季各月南极磷虾性比差异不大,均为雌性占比稍高于雄性,且各月性成熟度分布不存在显著差异。总体而言,雌性磷虾在整个冬季月份,除个例外均为未成熟个体。对于雄性磷虾,5月未成熟个体少于成熟个体;6月未成熟个体多于成熟个体;7月未成熟个体显著多于成熟个体;8月均为未成熟个体。对于布兰斯菲尔德海峡和南乔治亚岛两区域,整体来说,随月份增加,磷虾雌、雄个体的成熟个体数量减少,而未成熟个体数量逐渐增加。通过历史资料对比可知,斯科舍海冬季磷虾种群结构存在较为显著的年际和年间变化。     

影响酶法回收南极磷虾壳中蛋白质及虾青素的因素研究

[目的]研究影响酶法回收南极磷虾加工下脚料中的蛋白质及虾青素的因素,以期在提取虾壳中蛋白质的同时又能将虾青素回收,增强蛋白质的应用价值.[方法]以南极磷虾加工下脚料为原料,采用酶解法提取虾青素与蛋白质,考察在碱性蛋白酶作用下不同加热温度、酶底比、加热时间、pH对蛋白质和虾青素回收的影响.[结果]经试验确定,以Alcalase碱性蛋白酶为提取剂,酶解时间2h,酶底比为3 750 U/g,pH 8.5,酶解温度为50℃时,蛋白质的提取率最高;酶解时间为2h,酶底比3 750 U/g,pH 8.5,酶解温度为55℃时,虾青素的提取率最高.[结论]研究可为南极磷虾加工下脚料的综合开发利用提供参考依据.     

响应面优化南极磷虾虾青素的复合酶法提取工艺研究

为加大对南极磷虾Euphausia superba高附加值产品的开发,提高南极磷虾资源的综合利用率,以冷冻南极磷虾为原料,采用Alcalase碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合酶解方法,以无水乙醇为提取剂提取虾青素,在单因素试验的基础上,以虾青素提取率为响应值,利用响应面优化设计,研究了虾青素的最佳提取工艺条件。结果表明:通过单因素试验筛选出酶底比、酶解时间和酶解温度为影响虾青素提取率的主要因素,优化得出最佳工艺条件为酶底比1.6%(Alcalase碱性蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3∶2)、酶解时间2.1h、酶解温度51℃、水料比(m L∶g)4∶1、无水乙醇料液比(g∶m L)1∶4、振荡时间10 min,在此优化条件下虾青素提取率为90.42%±0.39%,与模型理论值接近。研究表明,采用双酶复合酶解法能显著提高南极磷虾虾青素的提取效率,可为南极磷虾虾青素的制备提供技术支持。     

2012年秋冬季利文斯顿岛南极磷虾渔业CPUE指标变动及其影响因素

基于南极磷虾渔业科学观察员收集的南极磷虾渔业数据,对2012年秋冬季利文斯顿岛南极磷虾渔业单位捕捞努力量产量(CPUE)的两个指标[单位作业小时产量(CH)和单位扫海面积产量(CPUA)]的变化及其影响因素进行了研究。结果表明:该水域南极磷虾渔业CH和CPUA分别为0～84.0 t/h和0～15.0×103t/km2,平均值分别为10.0 t/h和4.7×103t/km2;作业水域主要集中在利文斯顿岛西部水域;南极磷虾丰度较高的时间在8:00～16:00,而其他时间段则并非该渔业的最佳作业时段;46.2%的作业区域表温为-0.4～-0.2℃,43.4%的作业拖曳深度为40～60 m,78.3%的作业区域均在100 m以浅的水域。     

南极磷虾综合利用研究进展

我国南极磷虾产业在近年得到不断发展,但由于捕捞、加工技术不成熟等问题,我国南极磷虾资源利用率还比较低,因此,分析南极磷虾综合利用研究进展对我国发展南极磷虾产业具有重要指导意义。在介绍国内外南极磷虾资源与开发利用现状的基础上,分别从蛋白质、脂质、矿物质元素含量3个方面综述了南极磷虾的营养成分;从酶类、甲壳素、虾青素含量3方面介绍了南极磷虾的活性成分,并列举了南极磷虾加工产品的主要形式;分析了南极磷虾资源开发过程中存在的问题,并提出建议与对策,为进一步提高南极磷虾资源的综合利用提供参考。     

人工条件下南极磷虾的温度耐受性试验观察

基于2010-2011年随大型拖网船“开顺轮”赴南极海域进行南极磷虾的探捕和商业性捕捞,对采集到的南极磷虾在人工条件的实验箱中进行活体暂养,并观察和记录存活情况.试验结果表明:南极磷虾活体在人工条件下能存活,可以承受水温缓慢升高并不会马上死亡,水体水温5℃以下能保持正常生理功能,高于5℃后出现各种不适应现象,高于7℃后出现死亡.     

南极磷虾体内胰蛋白酶的纯化及性质研究

以南极磷虾(Euphausia superb)为研究对象,通过硫酸铵分级沉淀、Phenyl-Sepharose疏水层析、DEAE-Sepharose FF离子交换层析等方法,从南极磷虾体内分离纯化出胰蛋白酶。其纯化倍数为5.44倍,比活力为38.3 U/mg,得率为26%。SDS-PAGE电泳结果显示,该酶的分子质量为28 ku。蛋白酶最适温度为37℃、最适pH为7.5,Mg2+、Ca2+、Mn2+对南极磷虾蛋白酶具有激活性,Zn2+、Cu2+、Fe3+具有酶活抑制性,其中Cu2+的抑制性最强。酶的动力学实验结果表明,以BApNA为底物测得Km为0.073 mmol/L,Vmax为1.44×10-2mmol/L·s,kcat为0.6S-1,kcat/Km为8.22×103,PMSF作为蛋白酶抑制剂,对南极磷虾蛋白酶作用机制为不可逆抑制。     

南极磷虾蛋白质的分离特性及其组分分析

利用pH调节法对南极磷虾Euphausua superba蛋白质进行分离回收,分别采取酸处理和碱处理冷冻南极磷虾,以蛋白质溶解度和回收率为分离特性参数,以0.5为pH变化梯度,探索在不同pH条件下南极磷虾蛋白质的分离规律.结果表明:酸处理和碱处理过程中南极磷虾肌肉蛋白质回收率无明显差别,在pH为1.5和12.0时有最大回收率,分别为49.8％和45.7％;通过SDS-PAGE分析,冷冻南极磷虾蛋白质主要为小分子质量蛋白质,主要分布在相对分子质量为80 000和35 000～45 000处,对比溶出物回收前后的蛋白质分子质量分布,发现采用酸处理法能回收大部分蛋白质组分,而采用碱处理法未能彻底回收,残液里还有多种蛋白质组分;通过对分离过程中南极磷虾含氮物的分布进行分析,表明用酸碱处理法分离蛋白的得率不高,分别占南极磷虾总粗蛋白质的37.76％和37.13％.     

南极磷虾富氟机理的研究进展

富氟异常是南极磷虾独特而有趣的生理性状,研究其富氟机理对于阐释极端环境下生物适应性进化机制,功能性仿生材料设计及磷虾的高值化利用具有重要意义。本文对南极磷虾富氟机理的国内外研究进展进行了评述,评述内容包括氟的来源、氟在磷虾中的分配特征和赋存形态、氟在磷虾体内的变化特征分析以及磷虾富集氟的模式推测等,并对南极磷虾富氟机理今后的研究方向和趋势进行了展望。     

国内南极磷虾产业专利技术状况分析

为探讨国内南极磷虾产业专利技术的发展现状及存在的问题,运用文献计量法和文本挖掘法对在中国申请的南极磷虾专利信息进行挖掘和分析,包括总体概况、申请趋势与技术生命周期分析、专利空间和技术分布、申请人以及专利价值分析等。结果表明,国内南极磷虾专利技术研发处于发展期,专利技术层级有所提高,但国外申请人拥有的南极磷虾专利价值较高。应注重提高国内南极磷虾专利的质量,开展南极磷虾产业规划及战略的研究,从而为整个产业链的发展提供参考。     

中国南极磷虾渔业发展的微观解析与对策研究——以辽渔集团有限公司为例

为探讨中国南极磷虾渔业全产业链发展模式,采用Thomson Innovation数据库、CCAMLR数据库等多源数据,分析辽渔集团南极磷虾渔业全产业链条发展特征。结果显示:1)自2009/2010年渔季以来,连续投入渔船参与南极磷虾捕捞生产;2)在南极磷虾油研发环节申请6项发明专利,储备了产业开发核心技术;3)开发10余种南极磷虾相关产品,通过互联网等方式建立了销售渠道,因此认为辽渔集团已经初步建立了全产业链发展模式。在探讨新时期辽渔集团南极磷虾渔业产业发展面临的机遇和挑战基础上,提出制定南极磷虾产业发展规划、统筹专利技术保护战略、构建南极磷虾信息平台、加强高端产品研发投入和推动新型南极磷虾捕捞加工船建设等相关对策建议,以进一步提升辽渔集团南极磷虾渔业产业国际竞争力。     

3种虾壳中虾青素提取工艺优化及其抗氧化活性比较

为有效提高虾壳废弃物中虾青素的提取率,以罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、南极磷虾(Euphausia superba)及凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为原料,利用有机溶剂浸提法,通过单因素试验比较3种虾壳中虾青素的提取效果,并对南极磷虾虾壳中虾青素提取工艺参数进行正交优化;利用红外光谱比较虾青素标准品与3种虾壳制得的样品,对样品中虾青素进行定性分析;以VC作为对照,探索3种虾壳中虾青素的抗氧化能力。结果表明:罗氏沼虾、南极磷虾及凡纳滨对虾在以二氯甲烷为提取液,提取温度为30℃,提取时间为2 h条件下可得到最大提取率,南极磷虾虾壳中的虾青素的提取率显著高于凡纳滨对虾及罗氏沼虾虾壳中的虾青素。而料液比对三者中虾青素的提取率的影响效果不同,南极磷虾和凡纳滨对虾在1∶30 g/mL料液比条件下的提取率达到最大值分别为234.72μg/g和172.21μg/g,而罗氏沼虾在料液比为1∶20 g/mL条件下最大提取率为88.69μg/g。南极磷虾虾壳中提取虾青素的最佳条件为料液比1∶30 (g∶mL),提取温度30℃,提取时间2.5 h,此条件下虾青素的提取率明显提高,达到245.01μg/g。红外光谱证明实验所得虾青素与虾青素标准品具有极为相似的官能团振动吸收峰。通过抗氧化实验研究发现,3种虾壳中的虾青素均具有较好的抗氧化活性,其中以罗氏沼虾虾壳中虾青素抗氧化活性为最佳。