徐錦華，喬璐，楊臻，劉璐，孫慧武，穆迎春

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 北京 100141)

食品質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科是農(nóng)業(yè)科學(xué)的新型學(xué)科，同時也是社會公共學(xué)科與食品科學(xué)的交叉學(xué)科，是研究食品安全、營養(yǎng)品質(zhì)與人體健康關(guān)系的一門學(xué)科[1-2]。隨著社會的不斷發(fā)展進步，人類生活水平的不斷提高及科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，推動了食品質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科的發(fā)展，人們對食品安全與營養(yǎng)的持續(xù)關(guān)注為食品質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科提供了巨大的發(fā)展空間[3]。人們對食品的需求從吃飽、吃好向吃出健康的趨勢發(fā)展。

南美白對蝦(Penaeusvannamei)是目前世界上最重要的經(jīng)濟蝦類之一。作為一種重要的水產(chǎn)品，南美白對蝦具有高蛋白、低脂肪的特點，含有人體必需的8種必需氨基酸和2種半必需氨基酸，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白源范疇。與此同時，南美白對蝦富含有益于人體的多種維生素及鈣、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì)[4]。

根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球共有38個國家和地區(qū)養(yǎng)殖南美白對蝦，養(yǎng)殖總產(chǎn)量為446.80萬t，較2010年全球產(chǎn)量增長68.60%，在甲殼類養(yǎng)殖總產(chǎn)量中占比最高，2017年達29.00%。中國、印度、印度尼西亞、厄瓜多爾、越南、泰國等是養(yǎng)殖南美白對蝦的主要國家，中國養(yǎng)殖產(chǎn)量居世界首位[4]。根據(jù)《2020中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計，2019年全國南美白對蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量為1 815 550 t，比上年增長3.14%。其中海水養(yǎng)殖1 144 370 t，增長2.40%，占海水養(yǎng)殖蝦類78.90%，淡水養(yǎng)殖671 180 t，增長4.41%，占淡水養(yǎng)殖蝦類21.30%[5]。

中國南美白對蝦生產(chǎn)的區(qū)域分布，表現(xiàn)為“廣泛性+集中性”的典型特征。從廣泛性來看，淡水養(yǎng)殖分布在除西藏、青海、吉林、北京等少數(shù)地區(qū)之外的27個省份；海水養(yǎng)殖除上海之外，其他沿海省份皆有分布。從集中性來看，南美白對蝦淡水養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)集中在廣東、江蘇、福建、浙江、山東、天津6省市，產(chǎn)量占全國比重接近90.00%；海水養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)為廣東、廣西、福建、海南、山東5省，產(chǎn)量占全國90.00%以上[6]。本研究通過對2015—2020年南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科主要研究機構(gòu)、文獻、專利及標準發(fā)布等情況進行統(tǒng)計和分析，明確南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科研究現(xiàn)狀、發(fā)展?fàn)顩r和趨勢以及今后需重點關(guān)注的領(lǐng)域，為科研人員了解基礎(chǔ)研究方向提供參考。

1 國內(nèi)外南美白對蝦研究熱點

1.1 國外主要研究機構(gòu)及項目

國際上對南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的科研課題多為國家農(nóng)業(yè)部/科技廳資助項目或研究機構(gòu)直接資助，研究國家覆蓋美國、日本、韓國、荷蘭、巴西、墨西哥、印度、泰國、越南、伊朗等。近5年國際上針對南美白對蝦的研究發(fā)表學(xué)術(shù)論文700篇左右，其中質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的研究文獻不足10.0%；近5年國際上各國發(fā)布的南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價相關(guān)的國家標準和行業(yè)標準較少；近5年南美白對蝦授權(quán)的專利多為養(yǎng)殖方面的研究，未涉及南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價。國際上南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的主要研究機構(gòu)及研究內(nèi)容見表1。

表1 國際上南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價主要研究機構(gòu)及研究內(nèi)容Tab.1 Main international research institutions and research contents of quality, safety and nutritional evaluation of Penaeus vannamei

續(xù)表1,Tab.1 Continued

1.2 國內(nèi)主要研究機構(gòu)及項目

涉及南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的科研課題100余項，覆蓋自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、國家科技支撐計劃、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項以及各省級項目。近5年共發(fā)表學(xué)術(shù)論文1 000篇以上，其中涉及南美白對蝦質(zhì)量安全和營養(yǎng)評價相關(guān)的研究文獻200篇左右；授權(quán)南美白對蝦相關(guān)的發(fā)明專利/實用新型專利200余項，其中內(nèi)容多為南美白對蝦育種、種蝦運輸、養(yǎng)殖、養(yǎng)殖尾水處理以及飼料包裝等，涉及南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的不足1.00%；國內(nèi)南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價的主要研究機構(gòu)及研究內(nèi)容見下表2。

表2 國內(nèi)南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價主要研究機構(gòu)及研究內(nèi)容Tab.2 Main domestic research institutions and research contents of quality, safety and nutritional evaluation of Penaeus vannamei

2 學(xué)科研究動態(tài)分析

2.1 國外學(xué)科研究動態(tài)

2.1.1 文獻檢索分析

設(shè)置Penaeusvannamei和detection、standard、risk assessment、authentication、nutritional quality等關(guān)鍵詞進行文獻檢索，發(fā)現(xiàn)近5年國際上關(guān)于南美白對蝦質(zhì)量安全發(fā)表的文獻多為生物危害檢測，包括能夠引起南美白對蝦發(fā)病的細菌(如副溶血弧菌)檢測[44]、南美白對蝦可能感染的病毒(如白斑綜合征病毒、桃拉病毒、傳染性皮下及造血組織壞死病毒、對蝦桿狀病毒)檢測及南美白對蝦常見的寄生蟲(如肝腸胞蟲)檢測，此外還覆蓋了重金屬污染物檢測與風(fēng)險評估，其中多重實時PCR技術(shù)成為研究熱點；南美白對蝦營養(yǎng)評價相關(guān)的文獻多為不同營養(yǎng)水平飼料對南美白對蝦生長性能、健康狀況、血液參數(shù)、腸道微生物群落、免疫生理、抗病毒感染的影響，少數(shù)文獻(不足5%)研究內(nèi)容為南美白對蝦營養(yǎng)品質(zhì)評價或流通過程中對蝦品質(zhì)變化。

2.1.2 國際標準查詢

梳理國際標準化組織(ISO)、國際食品法典委員會(CAC)、FAO國際食品數(shù)據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(FAO INFOODS)等國際組織關(guān)于食品品質(zhì)評價、分等分級的技術(shù)文件、數(shù)據(jù)庫等，ISO關(guān)于食用農(nóng)產(chǎn)品具有完善的標準體系,但缺乏南美白對蝦相關(guān)標準；梳理EU/EC歐盟發(fā)布的指令條例及法規(guī)，歐盟對肉類、奶類、蛋類的分類評級標準多側(cè)重于外觀等品質(zhì)，而非質(zhì)量安全或營養(yǎng)成分，且未有針對南美白對蝦的相關(guān)標準發(fā)布；梳理澳大利亞發(fā)布的食品標準，已有小麥等級標準和肉類等級標準，但并未發(fā)布南美白對蝦等級標準；梳理日本涉及食品管理的法律法規(guī)，包括《食品、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村基本法》、《食品安全基本法》、《關(guān)于農(nóng)林物質(zhì)的規(guī)格化及品質(zhì)表示的正確化法規(guī)》(農(nóng)業(yè)標準化法，即JAS法)、《食品衛(wèi)生法》、《食品標識基準》，并梳理JAS規(guī)格化標準和JAS認證與標識，農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)的食品標準和認證體系較為完善，但缺乏南美白對蝦品質(zhì)相關(guān)的標準與認證。通過系統(tǒng)的查詢及梳理CAC、EU/EC歐盟指令條例、日本JAS標準和認證、澳大利亞新標準等，發(fā)現(xiàn)近年來國際上未發(fā)布對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價相關(guān)的標準、認證。

2.2 國內(nèi)學(xué)科研究動態(tài)

2.2.1 文獻檢索分析

設(shè)置南美白對蝦和檢測、標準、營養(yǎng)、風(fēng)險評估、品質(zhì)等關(guān)鍵詞進行檢索，發(fā)現(xiàn)近5年國內(nèi)關(guān)于南美白對蝦發(fā)表的文獻中涉及營養(yǎng)評價的較多，其中包括貯藏過程中南美白對蝦品質(zhì)變化、蛋白質(zhì)變化、酚氧化酶活性變化、生物胺、脂質(zhì)組學(xué)分析及過敏原活性變化等方面的研究。目前關(guān)于南美白對蝦生物毒素、持久性有機污染物、有害重金屬元素、農(nóng)獸藥殘留等質(zhì)量安全方面的研究尚不足，相關(guān)技術(shù)指標難以滿足中國產(chǎn)業(yè)監(jiān)管需求及國際技術(shù)壁壘要求，缺乏必要的高靈敏檢測技術(shù)，應(yīng)該通過國際方法比對，建立國家、行業(yè)等技術(shù)標準，為中國南美白對蝦質(zhì)量安全監(jiān)管、科學(xué)研究及潛在危害物風(fēng)險的識別提供扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2.2 南美白對蝦專利情況

以“南美白對蝦”為關(guān)鍵詞，共檢索到授權(quán)發(fā)明專利/實用新型專利200余項，其中專利申請內(nèi)容方面以養(yǎng)殖技術(shù)、養(yǎng)殖裝備、疾病防控、飼料營養(yǎng)及種苗工程等方向為主。養(yǎng)殖方式涉及傳統(tǒng)池塘、各類新型池塘等；養(yǎng)殖裝備側(cè)重在網(wǎng)箱、養(yǎng)殖整個流程可能涉及到的裝備、裝置改進等方面；苗種培育多圍繞親蝦培育、孵化等環(huán)節(jié)。涉及南美白對蝦產(chǎn)品加工工藝及產(chǎn)品分等分級等環(huán)節(jié)的專利數(shù)不足1%，由此造成專利覆蓋范圍小、容易被規(guī)避等問題，目前存在的普遍問題仍為專利轉(zhuǎn)化率偏低。為了適應(yīng)現(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展需求，須在提升南美白對蝦產(chǎn)量的同時更注重生態(tài)保護、綠色發(fā)展技術(shù)和水產(chǎn)品品質(zhì)的提升方面的技術(shù)研發(fā)和專利布局。

2.2.3 南美白對蝦標準情況

依托“食典通”數(shù)據(jù)庫，以“南美白對蝦”為關(guān)鍵詞對南美白對蝦相關(guān)標準進行檢索，檢索截至日期為2020年11月22日。共檢索到標準20條，其中現(xiàn)行有效的11條，已經(jīng)廢止的為9條。其中僅有1條為國家標準，3條為原農(nóng)業(yè)部牽頭制訂的水產(chǎn)行業(yè)標準，其余7條均為省級部門牽頭制訂的地方標準。可見，中國現(xiàn)行的南美白對蝦相關(guān)的國家標準存在數(shù)量少、覆蓋面窄、類型單一等問題，在數(shù)量和質(zhì)量上存在較大的結(jié)構(gòu)性缺失。中國關(guān)于南美白對蝦的基礎(chǔ)研究工作相對薄弱、標準體系建設(shè)相對滯后，因此，應(yīng)當(dāng)著眼于南美白對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，圍繞南美白對蝦養(yǎng)殖水質(zhì)、種質(zhì)資源、餌料、病害防治、產(chǎn)品加工及產(chǎn)地溯源等環(huán)節(jié)，加快構(gòu)建南美白對蝦綠色養(yǎng)殖標準體系。

2.3 國內(nèi)外學(xué)科研究動態(tài)分析

近年來國內(nèi)外針對南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價方面的基礎(chǔ)研究較多，主要聚焦于南美白對蝦急性肝胰腺壞死病的分子檢測[10]、白斑綜合征病毒暴露下的南美白對蝦對副溶血性弧菌的易感性增加[45]。目前藥物殘留檢測、生物毒素檢測、危害因子風(fēng)險評估及營養(yǎng)品質(zhì)評價與分等分級研究較少。南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)問題是影響其國際競爭力的關(guān)鍵因素，應(yīng)構(gòu)建南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)指標體系，制定質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)標準，加強南美白對蝦研究體系建設(shè)。加快推進相關(guān)標準與國際接軌，提高南美白對蝦國際競爭力，應(yīng)加強南美白對蝦相關(guān)標準的制修訂，提升國際市場風(fēng)險的主動防控能力。

2.4 學(xué)科研究關(guān)鍵詞分析

分析南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)評價論文中關(guān)鍵詞的變化可以從側(cè)面反映出該學(xué)科研究發(fā)展的趨勢，通過關(guān)鍵詞的統(tǒng)計關(guān)聯(lián)得到高頻詞，利用高頻詞匯歸納研究熱點，有助于科研工作者快速掌握科研動態(tài)[2]?；?015—2020年中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫收錄的文獻，依據(jù)相關(guān)度得到50個與“南美白對蝦”相關(guān)的關(guān)鍵詞，圖1表明了這些關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)論文增長情況。對關(guān)鍵詞進行剔除處理后，得到“池塘養(yǎng)殖”“生長性能”“品質(zhì)變化”和“保鮮”等作為主題檢索詞或者研究對象的高頻關(guān)鍵詞。“腸道菌群”“肌原纖維蛋白”和“預(yù)制南美白對蝦”是近年來較受關(guān)注的研究方向。

表3 中國發(fā)布的南美白對蝦相關(guān)標準狀況Tab.3 Relevant standards status of Penaeus vannamei set by China

圖1 2015—2020年南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)學(xué)科關(guān)鍵詞研究熱點分析Fig.1Research hotspot analysis for subject keywords of quality safety and nutritional quality of Penaeus vannamei from 2015 to 2020

3 結(jié)論與展望

經(jīng)過多年發(fā)展，中國水產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新體系不斷完善。近年來國際上發(fā)表文獻多為生物危害檢測，包括能夠引起南美白對蝦發(fā)病的細菌檢測、南美白對蝦可能感染的病毒檢測及南美白對蝦常見寄生蟲檢測，此外還覆蓋了重金屬污染物檢測與風(fēng)險評估，但缺乏藥物殘留檢測、生物毒素檢測、營養(yǎng)品質(zhì)評價與分等分級研究，且缺乏南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)標準。國內(nèi)近年來關(guān)于南美白對蝦發(fā)表的文獻多圍繞貯藏過程中南美白對蝦品質(zhì)變化等方面的研究，缺乏藥物殘留檢測、生物毒素檢測、重金屬和持久性有機污染物檢測等研究，且現(xiàn)行的南美白對蝦相關(guān)國家標準數(shù)量少、覆蓋面窄，基礎(chǔ)研究與標準體系不足。發(fā)達國家在保障本國南美白對蝦產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的同時，更對中國的南美白對蝦質(zhì)量安全管控體系設(shè)立了多重技術(shù)壁壘。南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)問題是影響其國際競爭力的關(guān)鍵因素，中國應(yīng)構(gòu)建南美白對蝦質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)指標體系，制定相關(guān)標準，加強南美白對蝦研究體系建設(shè)，主要從以下幾方面開展工作。

3.1 高效精準快速檢測分析

高效精準檢測分析技術(shù)是水產(chǎn)品質(zhì)量安全問題管控的主要抓手。重金屬、農(nóng)獸藥、持久性有機污染物及致病性微生物等危害因子已成為限制世界各國南美白對蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展和危害消費者安全的重要因素。中國已基本搭建了涵蓋主要重金屬、農(nóng)獸藥、持久性有機污染物及致病性微生物等危害因子精準定量檢測分析平臺。但是，精準定量方法對設(shè)備要求和人員操作水平要求較高，前處理復(fù)雜、耗時較長。中國是南美白對蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)大國，在生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)并控制養(yǎng)殖南美白對蝦中存在的安全隱患是最大限度保證產(chǎn)品質(zhì)量安全的前提。因此，亟需研究快速檢測技術(shù)，研發(fā)便攜式快速檢測裝備，構(gòu)建現(xiàn)場快速檢測和篩查技術(shù)及可視化技術(shù)體系，為南美白對蝦質(zhì)量安全保障體系提供技術(shù)保障。

3.2 營養(yǎng)品質(zhì)鑒定評價

營養(yǎng)和品質(zhì)是“小質(zhì)量安全”到“大質(zhì)量安全”轉(zhuǎn)變的重要一環(huán)，也是現(xiàn)階段中國南美白對蝦提質(zhì)增效的“真空地帶”。南美白對蝦營養(yǎng)品質(zhì)的形成與產(chǎn)地環(huán)境、養(yǎng)殖方式及加工方式等因素密切相關(guān)。中國南美白對蝦營養(yǎng)品質(zhì)研究相對缺乏，基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)碎片化嚴重，應(yīng)從外觀、營養(yǎng)價值、口感、衛(wèi)生狀況和功效因子等方面加強對南美白對蝦營養(yǎng)品質(zhì)系統(tǒng)評價。同時，通過改良養(yǎng)殖方式來提高南美白對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)，加強分子生物學(xué)、物理和化學(xué)手段來解決以次充好南美白蝦的品牌來源鑒別，依托生化與生理技術(shù)進行南美白對蝦的活性天然成分等研究，加強中國南美白對蝦營養(yǎng)品質(zhì)鑒定評價。

3.3 風(fēng)險形成及評估

風(fēng)險形成及評估是實施標準制定和風(fēng)險預(yù)警的技術(shù)理論基礎(chǔ)，也是科學(xué)實現(xiàn)南美白對蝦質(zhì)量安全體系建設(shè)亟需解決的核心問題。中國目前南美白對蝦質(zhì)量安全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累片段化問題顯著，研究方法論和基礎(chǔ)理論缺失，影響了對南美白對蝦的相關(guān)風(fēng)險評估。從危害物和區(qū)域性來看，仍未能形成完整的研究鏈條，對南美白對蝦中復(fù)合污染問題關(guān)注不夠且還未深入環(huán)境中危害物耦合效應(yīng)。此外，抗性基因、微塑料等新形態(tài)危害物的關(guān)注度還不高，造成對于未來國際壁壘的應(yīng)對能力儲備不足。因此，有必要研究構(gòu)建精準識別產(chǎn)業(yè)鏈中風(fēng)險發(fā)生關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)，探明南美白對蝦質(zhì)量安全形成的基本生物學(xué)規(guī)律及調(diào)控機制，設(shè)立優(yōu)控風(fēng)險名單，為風(fēng)險評估提供保障。

3.4 基于區(qū)塊鏈的水產(chǎn)品質(zhì)量安全預(yù)警技術(shù)研究

針對南美白對蝦中各種風(fēng)險隱患，建立危害因素風(fēng)險評估數(shù)據(jù)庫和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時間序列等方法開展南美白對蝦質(zhì)量安全預(yù)警方法的研究，研究設(shè)計質(zhì)量安全預(yù)警指標體系，建立質(zhì)量安全預(yù)警系統(tǒng)。研究國內(nèi)外水產(chǎn)品質(zhì)量標準體系、技術(shù)法規(guī)的構(gòu)架等，結(jié)合中國南美白對蝦的實際情況，基于風(fēng)險評估的原則進行標準和技術(shù)的研究和創(chuàng)制，構(gòu)建中國南美白對蝦基于區(qū)塊鏈的質(zhì)量安全追溯預(yù)警技術(shù)標準體系，促進產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。