水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物綜合利用的研究現(xiàn)狀-曾峰

1、水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物綜合利用的研究現(xiàn)狀摘要：水產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)的日益增長，隨之產(chǎn)生大量的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物，如何提高這些副產(chǎn)物的利用效率，對(duì)于減少環(huán)境污染、提高加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和水產(chǎn)資源的綜合利用率均具有重要意義。本文主要綜述水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物和低值水產(chǎn)品綜合利用的意義，水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物綜合利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：水產(chǎn)品加工；加工副產(chǎn)物；綜合利用；研究現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì) 我國各種水產(chǎn)品年產(chǎn)量可達(dá)4896萬t(2008),人均37.0kg,居世界首位1。隨著魚類加工業(yè)的迅速發(fā)展,各種魚類加工副產(chǎn)品,如魚頭、魚皮、魚骨、魚鱗、魚鰭、魚鰾和內(nèi)臟等,這些副產(chǎn)物占魚體總重的40%60%,因此該類資源的綜合利

2、用問題也顯得日益突出24。此外,魚類副產(chǎn)物的共同特點(diǎn)之一是水分含量很高,極易腐敗變質(zhì),一般需要在短期內(nèi)及時(shí)加工。所以,如何充分利用這些副產(chǎn)物,提高魚類資源的加工利用率,也避免了因這些副產(chǎn)品隨意拋棄而對(duì)自然環(huán)境所產(chǎn)生的壓力56。食品加工副產(chǎn)品的綜合利用是現(xiàn)代食品加工的一個(gè)突出特點(diǎn),其主要目的是提高天然資源綜合利用率,減少浪費(fèi)和環(huán)境污染,水產(chǎn)加工副產(chǎn)物資源的綜合利用也是其中之一。目前,對(duì)低值海產(chǎn)品及海(水)產(chǎn)加工副產(chǎn)品的綜合利用方式有多種,如利用低值魚加工生產(chǎn)魚糜,再制成魚肉香腸、魚肉豆瓣、切片火腿等方便食品。利用魚加工副產(chǎn)品制備EPA和DHA含量高的魚油,進(jìn)一步加工成為功能保健品7。利用魚皮、魚

3、鱗、魚骨等副產(chǎn)品提取膠原蛋白,也可將低值魚經(jīng)酶解加工成優(yōu)質(zhì)調(diào)味料8。此外,魚糜經(jīng)加工成型后,可生產(chǎn)各類仿生食品,如仿真蝦、蟹等,此所謂仿生海洋食品9。上述各種魚副產(chǎn)物中含有豐富的油脂、蛋白質(zhì)、腦磷脂、礦物質(zhì)等營養(yǎng)組分,這些物質(zhì)在食品、化工、保健品和化妝品等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。隨著生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代食品工程高新技術(shù)對(duì)低值水品加工了產(chǎn)生巨大的影響。如食品超微粉碎技術(shù)、干燥新技術(shù)、包裝殺菌新技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)和擠壓技術(shù)等,在低值水產(chǎn)品的綜合利用過程中,也發(fā)揮著越來越重要的作用1011。 1 水產(chǎn)品加工綜合利用的意義 水產(chǎn)品加工綜合利用是漁業(yè)生產(chǎn)的延續(xù)，它隨著水產(chǎn)捕撈和水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展而

4、發(fā)展，并逐步成為我國漁業(yè)內(nèi)部的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。水產(chǎn)品加工綜合利用的發(fā)展對(duì)促進(jìn)捕撈和水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展具有重要意義。水產(chǎn)品加工綜合利用的發(fā)展，不僅提高了資源利用的附加值，而且還安置了漁區(qū)大量的剩余勞動(dòng)力，并且?guī)?dòng)了加工機(jī)械、包裝材料和調(diào)味品等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物中除含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪外還含有豐富的礦物質(zhì)和其他生物活性成分。如果不充分利用這些加工副產(chǎn)物，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，而且會(huì)帶來環(huán)境污染。如何深度開發(fā)利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物，對(duì)于水產(chǎn)品加工綜合利用和保護(hù)環(huán)境有重要意義，而且也能支持和促進(jìn)水產(chǎn)捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)的發(fā)展。水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物高值化綜合開發(fā)利用，不僅

5、可提高資源利用的附加值，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升我國水產(chǎn)品加工業(yè)的國際競(jìng)爭力，而且還能帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。充分利用水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物資源，將加工副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)變廢為寶零排放，是本世紀(jì)科技興漁的重點(diǎn)和目前漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。2 水產(chǎn)加工副產(chǎn)物綜合利用的研究現(xiàn)狀對(duì)于水產(chǎn)加工副產(chǎn)物及低值魚貝類的綜合利用，最初研究主要集中在魚粉、魚油（包括魚肝油）、魚蛋白等方面。之后研究主要集中在水解蛋白、膠原、明膠、內(nèi)臟酶制劑、礦物元素提取、皮革、軟骨素及生物活性肽等方面。近年來，利用生物化學(xué)和酶化學(xué)技術(shù)從低值水產(chǎn)品和加工副產(chǎn)物中研制出一大批綜合利用產(chǎn)品，如水解魚蛋白、蛋白胨、甲

6、殼素、水產(chǎn)調(diào)味品、魚油制品、水解珍珠液、紫菜瓊膠、河豚毒素、海藻化工品、海洋生物保健品和海洋藥物等12。2.1 提取魚油魚頭和魚皮是魚類加工過程中的主要副產(chǎn)物,其中含有豐富的油脂和蛋白質(zhì)資源。一般魚頭和魚皮中均含有豐富的油脂,分析結(jié)果表明,魚油的多不飽和脂肪酸含量豐富,尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)在改善記憶、睡眠和減少心腦血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)方面發(fā)揮著顯著的作用。正因如此,使得魚油制品成為近年來保健品中的新寵。2.2 提取膠原蛋白(明膠)膠原蛋白是一種細(xì)胞外蛋白質(zhì),它是曲3條肽鏈擰成螺旋形的纖維狀蛋白質(zhì),膠原蛋白是人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì),占全身總蛋白質(zhì)的30%以上。膠原

7、蛋白富含人體需要的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等氨基酸。膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)中最重要的組成部分。而明膠是采用動(dòng)物皮骨熬制所得的膠原蛋白的水解物,具有顯著的增稠和膠凝作用,且無色、無味、透明,作為一種食品添加劑廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。魚頭、魚骨、魚鱗和魚皮中含有豐富的膠原蛋白,是提取明膠的豐富資源。一般食品和工業(yè)用明膠來自豬、牛等動(dòng)物的皮,但是隨著各種動(dòng)物傳染病的蔓延,人們對(duì)其明膠產(chǎn)品的安全性產(chǎn)生擔(dān)憂。相比之下,魚類明膠的安全性更高。魚鱗中也含有豐富的膠原蛋白,此外,魚鱗具有抗癌、抗衰老、降低血清總膽固醇和甘油三酸酯的功能,可以替代來源稀少的龜膠,有效率在95%以上13。曾名勇等14在以鱸魚、鯽魚和鳙魚

8、魚皮為原料提取明膠時(shí),酶解條件為采用堿性蛋白酶,pH9,酶解溫度50e,魚頭B水(g/mL=1B1,加酶量680U/g,振蕩頻率152r/min優(yōu)化的浸酸除鹽條件為:浸酸溫度20e,浸酸用濃度0.4mol/L,骨粉B鹽酸(g/mL)=1B5,攪拌速度130次/min,浸酸1.5h/次,共浸5次,明膠最高得率17.40%。提取魚頭、魚骨中明膠的一般工藝為:魚頭y切碎y酶解y風(fēng)干粉碎y浸酸y洗滌除酸y浸灰y洗滌除堿y提膠y過濾y干燥y成品。所得明膠強(qiáng)度和黏度均比豬皮明膠高,分子結(jié)構(gòu)和分子量與豬皮明膠相近15。2.3 提取魚蛋白酶解液利用中性蛋白酶、堿性蛋白酶對(duì)脫脂后的魚副產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)進(jìn)行水解提取

9、,是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。研究結(jié)果顯示,不同來源的魚副產(chǎn)品、不同的酶制劑、不同的水解條件,所得魚蛋白水解液的組分均存在差異16。所采用的酶制劑主要有:中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、復(fù)合風(fēng)味酶(Flavorzyme)、枯草桿菌中性蛋白酶、堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶(protamex)等。采用復(fù)合酶水解的產(chǎn)品優(yōu)于單一酶,一般工藝為:溫度50e,pH7.0,加酶量為中性蛋白酶:木瓜蛋白酶60U/gB40U/g,水解時(shí)間4.5h,料液比1：1.11.5,水解魚蛋白中粗蛋白含量達(dá)87.63%,蛋白質(zhì)收率37.1%。2.4 直接加工成魚風(fēng)味食品和調(diào)味品采用油炸、整形、調(diào)味等處理制作成風(fēng)味魚鰭、魚排等小吃食品17。采

10、用蛋白酶水解方法提取魚頭蛋白營養(yǎng)液,也可以采用發(fā)酵的方式制作魚頭醬油等調(diào)味品16。將魚頭、魚骨/刺等副產(chǎn)品粉碎、研磨,經(jīng)超微粉碎后,可制備魚骨粉產(chǎn)品18。該產(chǎn)品含85%水分、2.4%粗脂肪、8.9%蛋白質(zhì)和5.5%的灰分,pH值7.6。可以直接作為補(bǔ)鈣制劑食用,也可以作為添加劑應(yīng)用于食品加工中。2.5 魚類加工副產(chǎn)物的綜合利用魚類加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物包括魚頭、魚皮、魚鱗、魚鰭、魚骨及其殘留魚肉，其重量約占原料魚的40%55%（龔鋼明等19，賴海濤等20）。這些副產(chǎn)物中含有大量優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)，還含有多種生物活性物質(zhì)。魚類加工副產(chǎn)物綜合利用的主要途徑有：加工飼料魚粉；將魚頭、魚骨加工成魚骨糊

11、、魚骨粉、魚香酥；從魚內(nèi)臟中提取魚油，提EPA、DHA 制品；從魚鱗中提取魚鱗膠；魚皮制革；將魚鰾加工成魚肚；生產(chǎn)魚蛋白粉和魚露；提取生物活性物質(zhì)和酶類（如硫酸軟骨素、抗高血壓成分）（何秋生等21）。2.6 對(duì)蝦加工副產(chǎn)物的綜合利用中國是全球最大的對(duì)蝦生產(chǎn)國，對(duì)蝦產(chǎn)量約占世界養(yǎng)殖總產(chǎn)量的37%，出口產(chǎn)品主要是以去頭對(duì)蝦和蝦仁為主。蝦類加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物包括蝦頭和蝦殼，約占蝦體的30%40%。對(duì)蝦加工副產(chǎn)物的綜合利用途徑主要有：利用酶解、過濾和降壓分餾技術(shù)生產(chǎn)蝦油、蝦調(diào)味品和蝦味素；利用化學(xué)處理和超臨界提取制備蝦青素和甲殼素。2.7 貝類加工副產(chǎn)物的綜合利用我國也是世界貝類生產(chǎn)大國和出口大國

12、，養(yǎng)殖產(chǎn)量占世界養(yǎng)殖總產(chǎn)量的60% 以上，出口量占世界出口總量的40% 以上。我國主要養(yǎng)殖貝類有50 多種，產(chǎn)量1 200 萬t 左右，約占我國漁業(yè)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的26%。貝類加工中產(chǎn)生的副產(chǎn)物包括貝殼、中腸腺軟體部和裙邊肉等，占總重量的25%以上。貝類加工副產(chǎn)物的綜合利用途徑主要有：裙邊肉或中腸腺軟體部富含氨基酸和?；撬?，利用生物酶技術(shù)、噴霧技術(shù)和美拉德反應(yīng)增香技術(shù)生產(chǎn)氨基酸、?；撬岷驼{(diào)味品；貝殼通過物理和化學(xué)方法處理可制取活性鈣、土壤改良劑和廢水除磷材料（王國利等22，鄭麗等23）。2.8 魷魚加工副產(chǎn)物的綜合利用魷魚在加工處理過程中約有20%25% 的魷魚眼、表皮、軟骨及內(nèi)臟等副產(chǎn)物產(chǎn)生，但

13、它們的高值化應(yīng)用卻未得到應(yīng)有的重視，這類副產(chǎn)物大都用來加工魚粉，還有部分甚至被當(dāng)作廢物隨意丟棄或掩埋，造成環(huán)境污染（馬永鈞等24）。魷魚加工副產(chǎn)物的綜合利用途徑主要有：魷魚內(nèi)臟含有20%30% 的粗脂肪，其中不飽和脂肪酸含量為86，3 系列脂肪酸含量為37%（ 其中EPA 占12%，DHA 占24%），因此魷魚內(nèi)臟是生產(chǎn)魚油的良好原料（童軍鋒等25）；魷魚軟骨（喉骨）約占魷魚體重的2% 左右，其主要成分是由硫酸軟骨素和蛋白質(zhì)組成，因此，魷魚軟骨是制取硫酸軟骨素的重要原料（Mourano，1996）；魷魚的眼睛約占魷魚體重的2%，_是生產(chǎn)透明質(zhì)酸的優(yōu)質(zhì)來源；魷魚皮占魷魚體重10% 左右，含有大量

14、的膠原蛋白。魷魚皮膠原蛋白多項(xiàng)性能優(yōu)于其他來源的膠原蛋白，是膠原蛋白的重要來源（Sadowska 等26，蔣家新等27；魷魚墨汁具有抗氧化抗菌和治療潰瘍等功能是很好的藥用原料（蘇鶴聲28，陳士國等29）。2.9 海藻加工副產(chǎn)物的綜合利用海藻加工副產(chǎn)物中主要含有海藻渣和廢棄液。海藻加工副產(chǎn)物的綜合利用途徑主要有30：利用海藻渣生產(chǎn)肥料、海藻動(dòng)物飼料、作為造紙?jiān)虾秃Ｔ迳攀忱w維；從海藻廢棄液中回收海藻糖和海藻寡糖。3 水產(chǎn)品加工與綜合利用的發(fā)展趨勢(shì)水產(chǎn)加工業(yè)是漁業(yè)生產(chǎn)的延續(xù),是優(yōu)化漁業(yè)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)漁業(yè)增效、漁農(nóng)增收的有效途徑。我國水產(chǎn)加工業(yè)已發(fā)展成為以冷凍冷藏水產(chǎn)品為主魚糜制品、調(diào)味休閑食品、干制品

15、、腌熏制品、罐頭制品、調(diào)味品、功能保健品、魚粉與飼料加工、海藻化工、海藻食品以及海洋藥物等多個(gè)門類為輔的較為完善的水產(chǎn)加工體系。但整體來說,我國水產(chǎn)品加工與國外水平相比,還有很大的差距,主要表現(xiàn)為:加工量比例較低、加工技術(shù)含量低,高附加值產(chǎn)品少、廢棄物綜合加工利用水平不高。此外,我國目前用于水產(chǎn)品加工的許多傳統(tǒng)產(chǎn)品加工技術(shù)落后,也成為制約我國水產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一,亟待更新。目前,國際上水產(chǎn)加工副產(chǎn)物利用或低值水產(chǎn)品加工正向以下四大類發(fā)展:一是方便水產(chǎn)食品。即用低值水產(chǎn)品或水產(chǎn)加工副產(chǎn)物為原料,采用一定工藝提取其中的營養(yǎng)物質(zhì),加工成漿,然后配以淀粉、植物蛋白、植物膠等食物組分,生產(chǎn)出各式各樣

16、的魚糕、魚卷、魚餅、魚丸、魚片、魚醬和魚香腸等風(fēng)味濃郁的水產(chǎn)方便食品。這樣的食品不用烹調(diào)即可直接食用,既富有營養(yǎng)又便于保存,還具有攜帶方便的特點(diǎn)。二是風(fēng)味水產(chǎn)食品。用一些水產(chǎn)加工副產(chǎn)物或低值魚蝦類加工成具有獨(dú)特風(fēng)味的小包裝休閑食品。如油炸魚排、烤魚片、魚丸等。三是模擬水產(chǎn)食品。即采集水產(chǎn)加工副產(chǎn)物或低值魚蝦原料中的魚肉,配合以淀粉、植物蛋白、食用植物膠等組分,采用一定工藝技術(shù)制成色、香、味、形近似蝦、蟹、貝的人造蝦仁、蟹肉和干貝等,這類食品具有營養(yǎng)豐富,價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。四是保健水產(chǎn)食品。即以水產(chǎn)加工副產(chǎn)物或低值水產(chǎn)品為原料,從中提取具有各種生理保健活性的物質(zhì),如魚油、膠原蛋白、硫酸軟骨素等,生

17、產(chǎn)保健水產(chǎn)品。 此外,在上述水產(chǎn)加工副產(chǎn)物利用或低值水產(chǎn)品加工中,現(xiàn)代食品加工高新技術(shù),如超臨界提取技術(shù)、擠壓技術(shù)、酶解技術(shù)、微膠囊技術(shù)、超高壓技術(shù)等均得到日益廣泛地應(yīng)用31。 參考文獻(xiàn)1夏文水,姜啟興,許艷順.我國水產(chǎn)加工業(yè)現(xiàn)狀與進(jìn)展(上)J.科學(xué)養(yǎng)魚,2009(11):242侯海濤.水產(chǎn)品廢棄物不可忽視加工利用致富好途徑J.北京水產(chǎn),2002(5):293田良.水產(chǎn)品加工成就山東漁業(yè)富強(qiáng)之路J.中國水產(chǎn),2005(9):134王龍,葉克難.水產(chǎn)蛋白資源的酶解利用研究現(xiàn)狀與展望J.食品科學(xué),2006,27(12):8078125吳湘生.論我國水產(chǎn)加工業(yè)發(fā)展的新思路J.北京水產(chǎn),2003(2)

18、:14176張謹(jǐn),周翀,張洪濤,等.冷凍水產(chǎn)品加工過程中細(xì)菌總數(shù)的監(jiān)控對(duì)策J.食品與發(fā)酵工業(yè),2004,30(8):1341367張晉陸,張俊杰.海洋低值魚)鳀魚的加工J.食品工業(yè)科技.1998(6):66678劉文.增收新思路)變低值海產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)調(diào)味料J.農(nóng)民致富之友.2005(3):199龐杰,徐淳,康彬彬,等.仿生海洋食品的加工技術(shù)J.山區(qū)開發(fā).2002(12):434410鐘晶.低值水產(chǎn)品的加工與市場(chǎng)開發(fā)J.中國水產(chǎn),2006(9):737511齊鳳生,高曉麗,李維國,等.現(xiàn)代新技術(shù)在水產(chǎn)品深加工中的應(yīng)用J.水利漁業(yè),2007,27(2):11211512付萬冬，楊會(huì)成，李碧清，鐘明杰

19、, 我國水產(chǎn)品加工綜合利用的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì). 現(xiàn)代漁業(yè)信息, 2009. 24(12): 35.13段蕊,張俊杰,杜修橋.魚鱗組成性質(zhì)及其加工利用的研究進(jìn)展J.食品與機(jī)械,2006,22(5):12813114曾名勇,張聯(lián)英,劉尊英,等.幾種魚皮膠原蛋白的理化特性及其影響因素J.中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2005,35(4):60861215曾少葵,楊萍,鄧楚津,等.羅非魚皮明膠的脫腥方法及理化性質(zhì)J.水產(chǎn)學(xué)報(bào),2010(3):34935616周遠(yuǎn)揚(yáng),雷百戰(zhàn),潘藝.酶技術(shù)在水產(chǎn)加工下腳料利用方面的應(yīng)用J.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(7):10710817劉忠義,李忠海.油炸鳙魚頭加工及其保藏性的研究J.食品工業(yè)科技,2009,30(11):19119318初峰,曾少葵.利用海鰻魚頭制備高鈣羹狀食品的工藝探討J.食品工業(yè)科技,2004(3):949519龔鋼明，顧 慧，蔡寶國. 魚類加工下腳料的資源化與利用途徑J.中國資源綜合利用，2003，（7）：2324.20賴海濤，黃志勇，涂開生. 酶法提取烤鰻下腳料水解動(dòng)物蛋白的研究J. 集美大學(xué)學(xué)報(bào)，200