魚骨鈣的提取利用研究進展

張怡君

[摘要]魚骨是水產品加工業(yè)的下腳料，占魚體鮮重的30%-40%，富含鈣、磷等人體所必需的營養(yǎng)素，卻并未得到有效開發(fā)和綜合利用。魚骨中的鈣主要以羥基磷灰石的形式構成，科學研究和工業(yè)生產中常用的水解魚骨和提取鈣質的方法主要有酶解法、酸法和醇堿法，三種方法各有利弊。本文從魚骨的基本結構、主要成分、鈣質的構成形式出發(fā)，介紹了魚骨鈣提取方法、消化吸收、加工應用等方面的相關研究進展。

[關鍵詞]魚骨 鈣提取 生物利用 加工應用

[中圖分類號]TS254 [文獻標識碼]A [文章編號]1003-1650（2016）02-0290-01

1.前言

我國是世界水產養(yǎng)殖和加工大國，魚骨（頭骨和脊骨）占魚體鮮重的30%以上，它們富含鈣、磷等礦物質，但工業(yè)生產中通產是將其丟棄，或是簡單地加工成魚粉等低價值飼料，經濟效益低下。因此，如何對魚骨進行有效可發(fā)和綜合利用，變廢為寶，是目前水產品加工業(yè)亟待解決的問題。

魚骨中的鈣含量相當豐富，含量高達20%-30%，是一種天然優(yōu)質的鈣源。將水產品加工中作為下腳料的魚骨回收，深加工成為補鈣制劑、膳食營養(yǎng)強化劑或高鈣休閑食品等高附加值產品，能大大提高其利用價值，創(chuàng)造更多經濟效益。因此，魚骨鈣的綜合利用為可食剩余魚體組織的有效開發(fā)提供了一條可靠的路徑，并日漸成為食品科學與工程、公共營養(yǎng)與衛(wèi)生等領域的研究熱點。

2.魚骨鈣的提取方法

目前，最常用的魚骨水解和鈣提取方法有三種：酶解法、酸法和醇堿法。三種方法各有利弊：酸法和醇堿法成本低，方法簡便宜行，但對營養(yǎng)成分的破壞比較大；酶解法反應條件比較溫和，但提取時間長，且酶的價格昂貴，使加工成本過高。文獻報道中，以對以上三種方法的改進研究和工藝優(yōu)化居多。但是，也有文獻報道了微生物發(fā)酵、高壓脈沖電場處理等其他提取方法。

2.1酶解法

酶解法是用蛋白酶水解魚骨膠原蛋白基質釋放可溶性鈣成分的一種方法。洪慧等（2012）以鰈魚骨為原料，采用酶解法制備骨膠原多肽螯合鈣，發(fā)現(xiàn)采用體積比為3：1的多肽液（用堿性蛋白酶在ph=8、溫度60℃條件下酶解1h制得）與骨粉酸解液為螯合反應液，在ph=8、40℃條件下反應40min得到的產品鈣螯合率最高，達到98.64%。

2.2酸法

常用于水解魚骨和鈣提取的酸主要有鹽酸、乳酸、醋酸等，此外，用檸檬酸和蘋果酸的混合酸從魚骨中提取CMC活性鈣也是目前的研究熱點之一。薛長湖等（1995）對不同酸濃度、不同溫度條件下鹽酸、乳酸和乙酸提取魚骨鈣的效果進行了研究，發(fā)現(xiàn)鹽酸的提取效果最好，可達60%以上，乳酸的提取率僅為30%左右，乙酸的提取率最低。

2.3醇堿法

霍健聰?shù)龋?010）采用NaOH和乙醇浸泡制取鱈魚骨鈣粉，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)工藝參數(shù)為1mol/L NaOH溶液浸泡30h，60%的乙醇浸泡15h，并在該工藝參數(shù)下制取了含鈣27.8%、含磷12.2%、脂肪含量接近0的鱈魚骨鈣粉。和酸法水解相比，醇堿法制備的魚骨鈣粉具有更好的色澤和更少的異味，并且脂肪含量大大降低，在一定程度上起到了脫脂的效果，更有利于人體對鈣的吸收。

2.4其他方法

李蘭英（2006）研究了高電壓脈沖電場對檸檬酸和蘋果酸提取魚骨鈣的影響，研究發(fā)現(xiàn)在最優(yōu)工藝參數(shù)條件下鈣溶出率達到83.86%，比同等條件下的傳統(tǒng)酸解方法高出一倍。范露等（2008）發(fā)現(xiàn)球磨處理由于降低了魚骨粉的顆粒大小，大大提高了鰱魚骨粉鈣的提取率，并且隨著球磨時間的延長，鈣提取率呈先增大后減小的趨勢。

3.魚骨鈣的加工應用

3.1高鈣休閑魚制品

1981年，日本貿易振興會推出超微粒粉碎新技術設備，確立了生產骨糊的流水線，先后有骨松、骨味素、骨味汁等魚骨制品問世（李蘭英，2007）。海鰻魚頭經去腥處理劑高壓蒸煮，斬拌粉碎，熬煮，可制成羹狀的高鈣食品（初峰，曾少葵，2004）。

3.2補鈣制劑

由于魚頭、魚骨富含鈣、磷，且鈣磷比例協(xié)調，因此可加工成為天然的補鈣制劑，如魚骨鈣片、氨基酸螯合鈣、CMC活性鈣、骨膠原多肽螯合鈣等?；艚÷?shù)龋?010）用醇堿法水解得到的鱈魚骨鈣粉制備了鱈魚骨鈣片，并通過動物實驗表明其能顯著提高血鈣、骨鈣含量，促進骨生長，提高骨密度。

3.3營養(yǎng)強化劑、高鈣添加劑

Jung w K等（2005，2006）利用提取的肉食性魚腸道酶對鱈魚骨進行酶解，并從酶解液中分離出魚骨磷酸肽，使其與鈣螯合，此法得到的螯合鈣被認為是一種新穎的營養(yǎng)性食品，之后通過動物實驗證明可以阻止骨質疏松模型小鼠體內礦物質的流失。

3.4其他應用

Ozawa將海魚骨磨制成100um～120um的微粒，進行不同程度的熱處理后發(fā)現(xiàn)，未經加熱處理的生魚骨粉具有良好的去除廢水中錳離子的作用（OzawaM，Kanahara s，2005），600℃加熱處理的魚骨粉具有更好的去除廢水中鉻離子和鉛離子的效果（OzawaM，SatakeK，SuzukiR，2003）。

4.結語

魚骨是魚下腳料的一種，富含鈣、磷等人體必需的常量元素，且鈣磷比例接近人體鈣磷比，可制作休閑魚骨食品、營養(yǎng)強化劑補鈣制劑等，還可以提取膠原蛋白、軟骨素等。魚骨還可用于廢水處理及制取CMC活性鈣，因此，將魚骨回收深加工，可提高其利用價值和經濟效益。隨著水產工業(yè)的發(fā)展及人們對魚下腳料回收利用的重視，會有更多的魚下腳料被很好的利用，魚骨的利用也將會有愈來愈大的發(fā)展前景。