1、双壳贝类净化基础知识与实践前言：双壳贝类从它们生长的水域聚集污染物。当食用这些贝类，这些污染物就会给人类带来疾病。对于微生物污染这一风险会更大，因为这些贝类往往被生鲜食用（例如牡蛎）或者稍加烹制即食用（例如贻贝） 。要减少这一致病风险，一方面要依靠从污染相对较轻的海域采集贝类，进一步降低风险则要依靠收获后的适当处理。净化的过程是，将贝类置于装有清洁海水的容器中，最大程度地使其保持自然排出肠腺内容物的滤食活动，强制排出的污染物与贝类及时分离并防止其再污染。最初，研发贝类净化是作为解决大量与贝类有关的伤寒（由伤寒沙门氏菌Salmonella typhi 引起）流行的方法之一，19 世纪末 20 世
2、纪初在美国和很多欧洲国家曾流行伤寒导致发病和死亡。净化对于去除贝类中很多粪便细菌污染物是有效的。在当前的商业实践中，它对于清除像诺瓦克类病毒和甲型肝炎病毒这样的病毒污染物的效果较小。这一方法对于清除其他污染物不是稳定有效或者完全无效，例如自然生成的海洋弧菌（如副溶血弧菌 Vibrio parahaemolyticus 和创伤弧菌 Vibrio vulnificus ） 、海洋生物毒素（如麻痹性贝毒PSP，腹泻性贝毒DSP和记忆缺失性贝毒ASP） 、重金属污染物和有机化学污染物。有效的净化要求恰当处理采捕贝类及净化前的运输与储存。它也需要正确地设计和操作净化系统以满足上述清除和分离污染物的要求。
3、同样的，有一个或多个净化系统的企业需要按照食品卫生标准操作达到良好水平，以防止不同批次贝类之间的交叉污染或再污染。名词解释：双壳贝类水域划型 Classification of bivalve mollusc harvesting areas一种以贝类生长环境的指示菌水平（美国使用粪大肠菌群）或贝类本身的指示菌水平（欧盟使用大肠杆菌）来评定贝类采捕水域等级的系统。贝类暂养区 Relay area 用浮标、柱子或其他固定的设施明显地标记出边界，专门用于贝类自然净化的任何海洋、江河口或咸水湖区域贝类暂养 Relaying 将贝类从受微生物污染的生长区域移到有管辖机构监管的区域，并在该区域内停留足够
4、时间将污染降低到供人类消费的可接受水平（食品法典：水产与水产加工品操作规范） 。净化只能去除轻度至中度的微生物污染，并不能用于重度污染的贝类。对于净化所能去除的微生物种类也是有限的，这些限制我们将在文中加以强调。净化原因世界上，与贝类消费有关的主要危害是来自于其生长水域的微生物污染，特别是生食贝类时。由于软体动物是滤食性动物，它们所积累的污染物浓度会比周围的海水中污染物的浓度高得多。贝类生长海域的细菌和病毒污染决定了贝类需要在消费之前经过处理来减少或消除来自上述污染物的风险。许多病原体，如引起肠胃炎和传染性肝炎的病毒以及可以引起伤寒的细菌，通常与人类的粪便污染有关。另外，像可引起肠胃炎的细菌（
5、非伤寒沙门菌 Salmonellae 和弯曲杆菌Campylobacter ） ，可能与人类或动物的粪便有关。后者可能通过降雨对土地冲刷而污染贝类的生长区域。识别和监控贝类生长的区域对确定和控制危害至关重要。粪便指示细菌，如粪大肠菌群和大肠埃希氏菌被用于评估是否存在细菌和病毒病原体的风险。大肠杆菌也越来越普遍应用于作为确定粪便污染的指示菌。检验确定与生物毒素相关的风险可依据对海域现有能产生毒素的藻类的评估，直接检测贝类中的那些生物毒素，或两种方法都用。也可检验贝类得知受化学污染的情况。对于从较低微生物污染的水域采捕的贝类，可以将其转移到无污染海域暂养或放在有清洁海水的池中净化，或者两者结合使用
6、，来降低消费这些贝类的致病风险。单独的净化措施对于降低贝类中的病毒和海洋弧菌污染效果有限，而对于从重度污染区域以及受到烃类化合物、重金属，农药，或生物毒素污染的区域收获的贝类，这一方法就不适用了。净化的基本原则贝类的净化即将其放入流动的清洁海水中，通过贝类自身过滤海水的活动使其在一段时间内将鳃及胃肠道中的污染物排出体外。贝类净化的基本原则包括：恢复贝类滤食活动，以使污染物顺利排出- 这包括保持合适的盐度、温度和溶解氧去除污染物- 通过沉淀作用和 /或流水带走贝类的污染物- 采用正确的净化措施，并保证足够的净化时间避免二次污染- 采用单批“ 全进/ 全出” 系统- 在净化的所有阶段使用清洁海水-
7、 避免沉淀物重新悬浮- 批与批之间要彻底清洗净化系统保活及质量控制- 在净化的前、中、后各阶段都采用正确的操作盐度贝类保持其生命活动所需要的盐度有绝对上限和绝对下限。这些限定因贝类的种类和来源而各不相同。表 3.1 为一些常见贝类的相关数值。在这些限定之内，通常建议净化用水的盐度值为贝类收获海域盐度值的 20%以内。温度贝类保持其生命活动所需要的温度也有绝对上限和绝对下限。表 3.2 为一些常见贝类的相关数值。然而，保证贝类具有生命活动的温度并不一定能够保证可以较好地除去微生物污染物。溶解氧5mg/L避免再次污染需要保证净化系统有足够大的水流带走贝类排出的废物。然而，水流的大小也必须保证废物能
8、够充分的沉降，水流太大势必会造成沉降物的重新悬浮，也会造成杀菌系统因为没有足够的时间而不能将海水中的微生物在其循环利用前充分杀灭，这一点在循环系统中显得尤为重要。因此，选择水流大小时必须寻找一个平衡点，既能够充分带走贝类排出的废物，又能够使固体废物随之沉积。必须避免充氧系统造成污染物的重悬。这些充氧装置不应直接安放在净化贝类的下面或能直接冲击到贝类的地方。装载贝类原料的托盘或箱在水流中的移动同样会造成重悬现象。因此，在挪动贝类原料之前，必须保证水位降至所有贝类之下。净化车间设计和建设产品应通过以下流程，达到洁净：1采捕贝类的接收（通过专用门进入）2净化前的室内贮存3清洗，去足丝（只针对贻贝）和
9、分拣4净化池进料5净化6净化池出料7清洗（可以在净化池中进行，但贝类不被重新浸入池水中）8分拣9分级（如果有必要）和包装10成品分销箱/托盘应以板条或其它支撑物垫起距离净化池底至少 2.5cm，从而保证贝类排泄物及其它碎屑的沉积。托盘的支持物应当与水流方向平行，以免阻滞水流。考虑到贝类开壳后体积的增加，在垂直堆叠型净化池系统中的托盘与托盘之间需要留足空隙。对于大多数的贝类来说 3cm 即足够，但贻贝需要 8cm。因为同样的原因，在净化时，大多数贝类上方水流的高度至少要达到 3cm，贻贝要达到 8cm。保证在净化过程中贝类完全被水浸没是非常重要的。美国国家贝类卫生计划（NSSP ）推荐的对于每立
10、方贝类原料的最低流速为107L/min。为了保证流速能够满足贝类生理活动的需要，和/ 或满足官方的规定，需要采用必要的测流手段。水处理方法对于循环利用的海水（特别是重复利用的） ，可能要采取一些额外的处理，以降低贝类代谢副产物的浓度（如蛋白质和氨） 。相应的设备包括蛋白质清除器和生物过滤器。当进行这些操作时，应严格遵守生产厂商的说明或技术规范。与其它的处理系统一样，这些设备也需要有足够的容积以应对待处理水的容量和流量。应将生物过滤器设置在消毒工艺之前，以避免消毒工艺中残存的化学消毒剂使生物过滤器上的微生物失活，同时可以确保滤膜上洗下的微生物（其中可能包括病原体，如弧菌）在消毒过程中被杀灭。蛋白
11、质清除器的设置同样应在消毒工艺之前，以减少副产物对消毒过程的影响。沉淀、过滤、紫外线、氯和含氯化合物、臭氧、碘伏循环系统中紫外消毒最低的有效剂量为 10mW/cm2/sec。这相当于容积为2200L 的净化池可配置 30W 的紫外灯。氯是最早用来消毒净化用海水的一种方法。当处理沉淀和有机物负荷属于中低程度的海水时，氯是一种有效的杀菌剂。然而，对于病毒是否同样有效还有待商榷。为了达到净化的目的，通常使用 2-3mg/L 的游离氯，接触时间长达 1 个小时。在摩洛哥，主管机构规定最大游离氯浓度为 3mg/L 且至少接触 1 小时以上。所需氯溶液的量可以使用下面的公式来计算：需添加的体积（升）=所要
12、求的最终浓度（mg/L）容器体积（L）原液浓度（mg/L）例如，要获得的最终浓度为 3mg/L，容器体积为 1000L，原始溶液中游离氯浓度为 10%（ 100000 mg/L）：需添加的体积（L）= 31000/100000 = 0.03L = 30 mL在使用前必须将水中的游离氯浓度降低至0.1mg/L，否则将影响到贝类的活力，使净化作用减弱。可以通过添加硫代硫酸钠来减少余氯含量。令人担心的是，余氯与海水中的有机物质形成的副产物可能在贝类体内蓄积，并可能对人体健康造成潜在的长期的危害。在日本，通过电解装置实现饮用水的氯处理（如图 6.5） ，即通过电极电解3.0-3.5%食盐溶液（30-3
13、3ng/L）生产次氯酸钠。通常使用 0.2-0.3mg/L 氯进行海水消毒。这个浓度对牡蛎没有毒性，并且已证明可以杀灭大肠杆菌、副溶血性弧菌和猫杯状病毒（FCV） （一种诺瓦克病毒的实验替代病毒） 。臭氧能有效地杀灭细菌及病毒。臭氧的获取可以通过购买臭氧气瓶，也可以通过高能放电或紫外灯（峰值波长为 185nm，而不是用于紫外消毒的波长254nm）进行就地生产。通过扩散器将臭氧引入海水，以便混合均匀。净化系统的操作在摩洛哥，主管部门规定的最大密度为 30kg/m2。美国贝类卫生计划（NSSP）建议，每立方米硬壳蛤（ M. mercenaria ）和北美牡蛎（Crassostrea virgini
14、ca ）至少需要 6400L 海水和每立方米软壳蛤（M. arenaria ）至少需要4000L 海水。在新西兰，规定每立方米蚶和牡蛎需要海水的最小值为 6400L，只有经过净化试运转研究，低于 6400L 的值才能予以确认和批准，这一规定对其它品种的贝类也同样适用。净化时间目前主要倾向于采用 48h 的净化周期，在设计和运转比较好的系统中，这可以清除大多数源于污水的病原菌和接近三分之二的病毒，如诺瓦克病毒。在满足温度及其它条件的情况下（例如：北欧角螺，在 18条件下） ，延长净化时间（如 5 天）可提高病毒性病原体的去除率。从管理的角度来看，英国规定贝类净化周期至少为 42h，美国贝类卫生计
15、划（NSSP）规定至少为 44h。在新西兰，除非权威部门确认更短的周期也可以满足最终要求，规定的最短时间为 48h。在某种情况下，尽管也认识到某些贝类的净化可能需要超过 48h，但仍明确规定了净化周期不得少于 36h。在一些国家，日常贝类净化的主要目标是去除粪大肠菌群，在没有主管部门规定最短净化周期的条件下，甚至采用更短的净化周期。例如，意大利普遍采用 18-24h 的净化周期，在某些情况下甚至更短。在一个净化周期中，至少对盐度和流速监测三次，即净化前、净化中和净化后。游离氯常常是通过与 N，N二乙基对苯二胺（DPD）发生显色反应进行测定。通过添加碘化钾释放结合的氯后，利用同样的方法测定总氯。臭氧显色的两种方法包括靛蓝三磺酸盐脱色法和用于测定氯的 N，N二乙基对苯二胺（DPD）试剂的甲基化法。人工海水配置方法：
