低值水產品及加工副產物高值化綜合利用的研究進展

夏虹

摘要：低值水產品及加工副產物的高值化綜合利用是全國水產品資源開發(fā)利用的重要研究課題，因其產量較大，具有較高的營養(yǎng)價值和經濟價值，市場前景廣闊。該文從魚油、魚糜制品、膠原蛋白、鈣制品、海鮮調味品、生物醫(yī)藥及制品、休閑食品等方面，綜合論述了低值水產品及加工副產物高值化利用的研究進展，為今后更深入的研究提供參考。

關鍵詞：低值水產品；加工副產物；高值化

全國水產資源豐富，各種水產品年產量可達4896萬噸，加工過程中產生的魚頭、魚骨、魚鱗、魚鰾和其他水產品內臟等水產副產物大約占水產品總量的40%-60%[1]，每年淡水魚副產物產量在250萬噸以上。低值水產品加工產業(yè)鏈條短，資源浪費嚴重，經濟效益低，這些資源如何能更好的被利用是現代水產品加工的重要研究課題。隨著現代社會的發(fā)展，魚類加工技術逐步完善，以低值水產品和水產品加工副產物為原料加工的產品越來越豐富，本文主要從食用、藥用、保健、休閑等制品研發(fā)的領域進行闡述，為繼續(xù)深入研究開發(fā)新產品提供參考。

一、魚油

魚油含有豐富的EPA、DHA等多不飽和脂肪酸，具有很高的營養(yǎng)價值，可以調節(jié)血脂、預防老年癡呆、提高記憶力、提高免疫力等。水產品加工過程中產生的魚頭、內臟等副產物中含有豐富的油脂。據統(tǒng)計，以淡水魚為例，每加工100噸淡水魚就會產生30-50噸副產物，淡水魚加工副產物的含油率達20%以上[2]。

魚油的提取方法有有機溶劑法、蒸煮法、壓榨法、稀堿水解法、酶解法和超臨界流體萃取法。工業(yè)上以采用正己烷等有機溶劑萃取魚油為主，因易造成有機溶劑殘留，一般只用于飼料工業(yè)；蒸煮法、壓榨法工藝較為落后，提油率低且魚油質量差；酸水解法和稀堿水堿法產生的水解液對環(huán)境有一定的危害性；超臨界流體萃取法是近些年發(fā)展迅速的新型提取方法，魚油提取率高，可有效防止脂質氧化，降低砷等污染物含量，提高魚油品質，但成本同樣較高，Rodriguez[3]等人采用超臨界流體萃取法從魚類加工副產物中提取魚油，提取條件是萃取壓強25MPa、溫度40℃、時間3 h、流速10 kgCO2/h，魚油提取率達到90%以上。

目前常用的是酶解法。酶解法比較溫和，提取率高，品質好，酶解液含有一定的蛋白質，可以回收用作飼料。邵娜[4]用響應面分析軟件對胰蛋白酶提取草魚內臟魚油工藝進行優(yōu)化，得出最優(yōu)條件是酶解溫度48.57℃、pH 8.34、酶添加量1.65%、料液比1：0.87、酶解時間4 h，此條件下測得魚油提取率為70.16%。劉閃等[5]用單因素分析結合正交試驗進行優(yōu)化，得出提取魚油最佳工藝參數為料液比1：1.5、酶解時間3 h、酶添加量1.5%、酶解溫度45℃、pH 7.0，得出粗魚油提取率74.8%。李夢凡[6]用單因素實驗結合響應面分析法對酶解法提取羅非魚魚頭中魚油工藝的進行優(yōu)化，確定最佳工藝條件為酶添加量1.25%、料液比1：1、酶解溫度56℃、酶解時間2.5 h，得出魚油提取率為81.3%。

二、魚糜制品

魚糜制品具有高蛋白低脂肪、細嫩味美、調理方便、耐貯藏等特性，除了本身風味獨特、營養(yǎng)保健之外，還可以以魚糜為原料加工福建魚丸、湖北魚糕等傳統(tǒng)食品，既能實現低值魚及其加工副產物的高值化利用，又廣受大眾消費者好評。近幾年全國年消費魚糜（魚丸為主）量超過100萬噸，在世界的魚糜及魚糜制品領域扮演著越來越重要的角色。

低值水產品及其副產物中蛋白質組成及膠凝情況決定魚糜制品的質量優(yōu)劣。膠凝的主要蛋白為肌原纖維蛋白，其含量及組成蛋白的比例不同會直接影響魚糜凝膠能力?？赏ㄟ^添加凝膠增強劑、優(yōu)化工藝等措施改善凝膠特性。柳麗寧等[7]探討不同淀粉對不同品質魚糜凝膠形成能力的影響，結果發(fā)現添加馬鈴薯淀粉可使魚糜凝膠網絡結構變得更加致密有序，從而增強魚糜制品的凝膠強度。黃潔等[8]研究水分馬鈴薯淀粉的添加對魚糜制品凝膠特性的影響，結果顯示水分馬鈴薯淀粉可以更好的改善鰱魚魚糜制品的凝膠性能，最佳添加量在8%左右。

目前在優(yōu)化魚糜及其制品的配方方面研究較為廣泛，主要從凝膠食品的穩(wěn)定性、親水性、營養(yǎng)性等角度出發(fā)。王燕[9]研究了鰱魚魚糜及其制品—魚糕的生產工藝，確定最終魚糕配方為鰱魚魚肉45%、肥膘12%、酶添加量0.14%、蛋清添加量10.58%、復合磷酸鹽添加量0.33%、木薯變性淀粉添加量8.92%、食鹽1.50%、糖1.50%、料酒0.60%、白醋0.30%、生姜1.80%、味精0.70%、卡拉膠0.30%、大豆分離蛋白2.00%。郭培[10]以羅非魚加工下腳料中的魚皮和魚碎肉為研究對象，采用單因素試驗和正交試驗進行優(yōu)化，得出制備魚糜制品的最佳制作配方是食鹽2%、羥丙基淀粉10%、明膠溶液（w/v為6.67%）15%、蔗糖2%，獲得的魚糜制品形狀完整、富有彈性、斷面孔洞致密、口感和風味良好。

三、水產膠原蛋白

膠原蛋白具有良好的生物相容性和降解特性，目前廣泛用于制藥、化妝品、生物工程等領域，因口感柔和、味道清淡、易于消化，一直備受食品領域的關注[11]，具有廣泛的市場前景。水產動物中膠原蛋白資源豐富，在魚皮、魚鱗等中提取膠原蛋白的研究較為廣泛。王希等[12]以冷凍阿拉斯加深海鰭魚皮為原料，利用響應面分析法優(yōu)化超聲波快速提取膠原蛋白工藝，獲得最優(yōu)提取條件為pH 2.0、溫度35℃、超聲波輔助提取時間3.5 h、酶解時間7.5 h，膠原蛋白提取率達33.75% 。張治國等[13]采用0.5 mol/L醋酸提取以及NaCI沉淀的方法從虹蹲魚皮中提取膠原蛋白，通過電泳實驗分析紅鱒魚皮的膠原蛋白為I型膠原蛋白。

每年全國廢棄的魚鱗產量達30萬噸以上，從魚鱗中提取膠原蛋白可有效提高魚鱗附加值，潘洪民等[14]以武昌魚魚鱗為原料，通過正交試驗獲得提取膠原蛋白的最佳提取工藝條件為固液比1：25，脫鈣時間3 h，提取時間每次1.5天，脫鈣酸濃度為0.4 mol/L，在此條件下膠原蛋白提取率為1.142%。梅鑫東等[15]以鳙魚魚鱗為原料，采用木瓜蛋白酶提取膠原蛋白，通過正交試驗直觀分析和因素水平趨勢分析最終確定最佳工藝參數為液固比20：1，提取時間36 h，木瓜蛋白酶濃度2.5%和提取溫度28℃，在此條件下，膠原蛋白提取率高達11.64%。

四、鈣制品

魚骨中鈣含量高達30%左右，是非常好的鈣源[16]。通過魚骨制備易于被人體吸收的活性鈣制劑，不僅可解決環(huán)境問題，還可以提高魚骨附加值，提高水產品副產物經濟效益。鈣制品主要產品包括魚骨粉，鈣片等營養(yǎng)保健品。

魚骨粉是以魚骨為原料，經高溫、皂化脫脂、脫膠、脫腥、干燥粉碎等過程，制成的一種天然補鈣產品[17]。余海霞等[18]以鮟鱇魚骨為原料，采用堿性蛋白酶在溫度50℃、時間2.5 h、pH 11.0的酶解條件下凈化魚骨后，經100 min超微粉碎獲得魚骨粉鈣含量達29.5%，鈣吸收率達79.3%-83.5%，是一種優(yōu)質、安全、利用率極高的鈣補充制劑。馬海霞等[19]采用干酪乳酸菌對羅非魚骨粉進行發(fā)酵，可明顯提高魚骨粉發(fā)酵液中的游離Ca2+含量，通過正交試驗獲得的最優(yōu)工藝條件為發(fā)酵時間8天、接種量8%、葡萄糖用量5%、發(fā)酵溫度37℃、骨粉粒徑<0.075 mm條件下，發(fā)酵上清液中游離Ca2+含量為5.86 mg/mL，遠高于牛奶中的Ca2+含量（1.20 mg/mL）。

近年來，以魚骨為原料制備鈣片的研究較多，鈣片質量穩(wěn)定，咀嚼后表面積增大，可促進其在人體內的溶解吸收[20]?；艚÷數萚21]以鱈魚魚骨為原料，采用堿醇法制備鱈魚骨鈣粉，最佳工藝為1 mol/LNaOH溶液、浸泡時間30 h，乙醇濃度60%、浸泡時間15 h，再通過4%濃度的乙烯毗咯烷酮乙醇溶液作為粘合劑，同時加入1：2的填充劑和奶粉，獲得的鱈魚骨鈣片對大鼠的血鈣、血磷和骨鈣含量均有顯著提高，具有良好的補鈣和防止骨質疏松的功效。程莉雙等[22]以鯉魚魚骨為原料，經過軟化、脫腥、干燥、磨粉、配料、壓片等工藝制成口含片，產品按照魚骨粉：乳清蛋白粉：檸檬酸：白砂糖：菊粉比例為48：60：2.35：10進行配制，風味良好，經檢測含鈣量為83.35 mg/片。

五、海鮮調味品

海鮮調味品不僅具有豐富的呈味物質、天然的海鮮風味，還富含?；撬?、活性肽、核苷酸等生理活性物質，具有特殊的營養(yǎng)和保健功能[23]，開發(fā)新型天然海鮮調味品是目前的研究熱點。制備海鮮調味品的原料主要來源于魚貝類、藻類、水產生物及其下腳料或蒸煮液。研發(fā)的產品類型主要包括海鮮醬油、魚露、海鮮風味醬等。

海鮮醬油研究由來已久，張旭[24]以扇貝裙邊、豆粕、小麥為原料，采用高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝法，先多菌種混合制曲，再添加混合酵母菌發(fā)酵，開發(fā)扇貝裙邊醬油。于小航[25]以鰻魚副產物為研究對象，利用低鹽固態(tài)發(fā)酵法以及酶催化—純種液態(tài)發(fā)酵制備了兩種醒魚風味醬油。

魚露主要是以低值魚蝦或水產品加工下腳料為原料生產發(fā)酵而成的獨特調味品。薛佳[26]以羅非魚加工下腳料為原料，使用復合酶解與固態(tài)米曲霉低鹽保溫發(fā)酵聯用的方法進行速釀低鹽優(yōu)質魚露的研究，得到了風味鮮美、感官良好的低鹽優(yōu)質魚露。吳朝朝[27]以淡水魚加工副產物為原料，采用現代生物技術和酶工程技術速釀一種低鹽風味魚露，通過正交試驗得到最佳發(fā)酵工藝條件為發(fā)酵溫度50℃、加曲量20%、加酶量0.1%、pH 6.0。在最佳發(fā)酵條件下魚露中的氨基酸態(tài)氮含量為1.396 g/100ml。

海鮮風味醬主要以蝦頭、扇貝裙邊等水產品加工副產物為主要原料制備而成，具有原料特有風味。趙麟遠[28]以大豆和海產品加工下腳料為主要原料，經過通風制曲、天然發(fā)酵后生產海鮮系列風味醬，通過正交試驗獲得最佳工藝條件為大豆、海產品下腳料和面粉按照7：2：1的比例混合，各種香辛料最佳添加量分別為桂皮0.6%、八角0.3%、花椒0.05%、茴香0.035%。謝主蘭等[29]以低值小海蝦為原料，采用響應面分析法，經中性蛋白酶酶制劑制備低鹽蝦醬，最佳工藝參數為中性蛋白酶添加量0.33%、食鹽添加量15.12%、酶解溫度50.18℃、酶解時間2.05 h，在此條件下，低鹽蝦醬的游離氨基態(tài)氮（FAN）值為0.587 g/100 g。

六、生物醫(yī)藥及制品

通過低值水產品及水產品副產物中豐富的蛋白質制備亞鐵螯合物、抗氧化肽等，可為生物醫(yī)藥領域提供重要原料?；艚÷數萚30]以帶魚下腳料為原料，通過復合酶水解，在水解液中加入氯化亞鐵振蕩螯合，經離心、分離、凍干后獲得多肽亞鐵螯合物，再經過兩次葡聚糖凝膠分離純化獲得有較高抑菌活性的純化組分。該組分有較強的抑菌作用，通過形成跨膜的離子通道，破壞菌體外膜結構，導致菌體內容物外泄，菌體死亡。段秀等[31]以羅非魚皮為原料制備膠原蛋白肽（TSGP），與亞鐵鹽進行螯合反應，實驗優(yōu)化得出最佳螯合反應條件是m多肽：mFeCl2·4H2O=500：1、pH 6.0、反應時間50min、溫度35℃，抗氧化活性測定實驗表明，該螯合物具有較強的清除DPPH自由基和ABTS+自由基的能力。張華[32]以比目魚加工副產物魚皮為原料，制備具有較強抗氧化功能的抗氧化肽，通過對制備抗氧化肽的酶解工藝進行曲面響應優(yōu)化，得到最佳工藝參數為pH 6.62、溫度48.2℃、E/S2840U/g，在此條件下，抗氧化肽的DPPH清除能力為23.09%。

七、休閑食品

目前，以低值水產品及其加工副產物為原料加工的休閑食品種類繁多，包括魚片、魚頭罐頭、魚凍、骨酥魚、魚皮膨化食品、魚卵粒等。孫洋[33]以鰱魚為原料，采用鹽漬脫腥、干燥、油炸、脫水技術生產具備高附加值和風味獨特的半干鰱魚片休閑制品。周婉君等[34]以鱘龍魚頭為原料，研究鱘龍魚罐頭加工技術，采用正交試驗獲得罐頭調味料最佳配方為酸菜60 g、食鹽2.5 g、味精0.4 g、白醋1.0 mL、胡椒粉0.4 g、白酒5.0 mL、生姜粉0.3 g、紅辣椒10 g、植物油4 g，在115℃條件下高壓處理15 min，可達到商業(yè)無菌要求，產品骨質軟化程度適中，品質嫩滑，口感細膩，具有鰓魚的特性，其各項微生物指標均符合國家規(guī)定的食品衛(wèi)生標準。

李佳文等[35]利用魚糜生產過程中產生的魚頭、魚骨刺等副產物制備魚凍，獲得魚凍的配方為蛋白液100%、魔芋膠0.15%、卡拉膠0.15%、檸檬酸鈉0.1%、氯化鉀0.1%，所得魚凍色形味俱佳，并含有豐富的蛋白質和氨基酸。李倩[36]以鰱魚為主要研究對象，通過酵母脫腥、二次干燥、亞臨界水蒸煮、多步油炸、復配調味等技術手段研發(fā)出香辣酥骨魚、豆豉酥骨魚產品，攻克了酥骨魚生產的關鍵技術。邱蓮蓮等[37]以鮟鱇魚皮為原料，經過去腥、油炸、脫油、微波膨化、調味等工序，獲得的鮟鱇魚皮休閑微波食品口感酥脆、味道鮮美，提高了鮟鱇魚的經濟價值。曾稍俏[38]以大黃魚加工過程產生的副產物魚卵為原料，經過脫腥后，獲得大黃魚魚卵休閑食品—魚卵粒的工藝配方最優(yōu)組合為麥芽糊精添加量5.0%、卡拉膠添加量2.0%、精鹽添加量1.0%、白砂糖添加量6.0%。

八、結語

全國水產品加工業(yè)發(fā)展迅速，低值水產品及加工副產物產量逐年增長，其營養(yǎng)價值極高，但加工利用率較低，與漁業(yè)的迅速發(fā)展和人民的較高生活水平不協調。2015年農業(yè)部部署了農產品及加工副產物綜合利用的工作，提出要對加工副產物進行高值化利用，通過開發(fā)利用水產品皮骨與內臟等加工副產物豐富的營養(yǎng)成分，用作生產食品、提取營養(yǎng)和活性物質、飼料、肥料以及其他精深加工產品，并鼓勵建立副產物收集、處理和運輸的綠色通道，實現加工副產物的有效供應和加工。相信在政府的大力支持下，通過企業(yè)、行業(yè)協會等多方推動，低值水產品及加工副產物高值化利用未來將具有更加廣闊的發(fā)展前景。

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