魚類精深加工技術(shù)研究進(jìn)展

莫星憂 伍彬 呂柏東

摘 要：魚類加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，極大地促進(jìn)了魚類綜合利用程度和魚類加工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。當(dāng)前，已形成了冷凍、魚油、調(diào)味品、功能食品和休閑食品等多個魚類加工產(chǎn)業(yè)。鑒于此，本文綜述了超冷保鮮技術(shù)、超高壓技術(shù)、微膠囊化技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、現(xiàn)代微波技術(shù)和柵欄技術(shù)在魚類精深加工中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析這些加工技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，旨在為進(jìn)一步深入開發(fā)魚類的精深加工制品提供一定理論幫助。

關(guān)鍵詞：魚類;精深加工技術(shù);魚類加工業(yè)

1 前言

魚類作為傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)來源，因肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美，容易獲取，價格便宜，營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛，在深海魚油、優(yōu)質(zhì)蛋白、保健功能食品生產(chǎn)和供應(yīng)方面，發(fā)揮著重要作用。我國作為傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，2018年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量將近6 500萬噸，漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值高達(dá)25.86億元[1]，漁業(yè)成為了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)重要組成部分。然而，當(dāng)前我國魚類加工技術(shù)水平依然比較落后，產(chǎn)品附加值不高。①我國魚類加工比例較低，約為42.6%，與國際發(fā)達(dá)國家75%的加工水平差距較大，并且加工產(chǎn)品多數(shù)停留在初級加工水平，如冷凍品、腌制品、罐制品等，使得魚產(chǎn)品的銷售受氣候、地域和運(yùn)輸條件的限制。②我國魚類精深加工比例較低，以簡單的初加工和鮮活出售為主[2]。③魚類產(chǎn)品的綜合利用程度不高，魚鱗、魚骨等加工下腳料除了生產(chǎn)飼料，大多數(shù)作為廢棄物直接丟棄，不但嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成了極大的浪費(fèi)。這些因素是制約我國魚類產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一，嚴(yán)重制約著我國水產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。鑒于此，本文綜述了我國當(dāng)前魚類精深加工技術(shù)的研究進(jìn)展，為進(jìn)一步開發(fā)魚類精深加工產(chǎn)品，提高魚類附加值，促進(jìn)魚類產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供理論幫助。

2 魚類精深加工技術(shù)研究進(jìn)展

傳統(tǒng)魚類加工主要以減少原料中的營養(yǎng)損失和提高生物資源利用率為目的，通過采用非常態(tài)處理（如添加保鮮劑、鹽分、防腐劑等，降低水分，高溫殺菌、滅菌，低溫保鮮等）對魚類原料進(jìn)行初級加工，其產(chǎn)品主要有腌制品、干制品、冷凍品和罐頭等[3]。如Durance等[4]對鮭魚罐頭進(jìn)行了變溫殺菌，有效降低了維生素B1的損失;Quitral等[5]采取直接試驗(yàn)法優(yōu)化了鮭魚罐頭的殺菌工藝，獲得了保持罐頭品質(zhì)的殺菌工藝。Simpson等[6]經(jīng)優(yōu)化得到了鯖魚軟罐頭的殺菌工藝，可在較短時間內(nèi)完成加工，保證品質(zhì)最優(yōu)，并且通過進(jìn)一步的品質(zhì)測定，驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果的適用性。然而，隨著人們對食品要求的提高以及新時代綠色發(fā)展理念的深入人心，傳統(tǒng)魚類加工技術(shù)已經(jīng)難以滿足消費(fèi)者對集安全、健康、營養(yǎng)、美味于一體的現(xiàn)代食品的追求，也不符合持續(xù)發(fā)展理念的要求。食品新加工技術(shù)在魚類生產(chǎn)加工領(lǐng)域的應(yīng)用，使這些問題便迎刃而解。

2.1 超冷保鮮技術(shù)

超冷保鮮技術(shù)（簡稱SC）是一種新型保鮮技術(shù)，又名超級快速冷卻保鮮技術(shù)，其原理是將捕獲后的魚立即用-10 ℃的鹽水作吊水處理，使魚體表面凍結(jié)，急速冷卻，將殺魚魚和急速冷卻同時實(shí)現(xiàn)，并快速形成低溫環(huán)境，抑制魚體生物化學(xué)變化和微生物的生長繁殖，最大程度地保持魚的新鮮度和品質(zhì)[3]。超冷保鮮技術(shù)跟普通冰鮮技術(shù)或傳統(tǒng)冷凍貯藏技術(shù)存在根本上的區(qū)別。普通冰鮮技術(shù)或傳統(tǒng)冷凍貯藏技術(shù)的目的是保持水產(chǎn)品的品質(zhì)，而超冷保鮮技術(shù)要求魚體快速窒息死亡，并在貯藏初期實(shí)現(xiàn)快速冷藏，該方法的優(yōu)點(diǎn)是能明顯抑制魚體死后的生化變化和微生物繁殖，最大限度地保持魚體的新鮮度和原本的肉質(zhì)[7]。然而，美中不足的是該技術(shù)操作要求高，且成本不菲，尚未廣泛應(yīng)用于魚類的加工。

2.2 超高壓技術(shù)

超高壓技術(shù)（High pressure processing）是指將魚類等物料放入液體介質(zhì)（如甘油、水等）中，在特定的溫度下進(jìn)行加壓（100～1 000 MPa）處理，在高壓環(huán)境下殺死大部分的微生物，并使酶、淀粉、蛋白質(zhì)等生物高分子分別失活、糊化及變性，而物料的風(fēng)味、營養(yǎng)基本不受影響，但可能引起質(zhì)構(gòu)上的變化[8]。與傳統(tǒng)的魚類加工技術(shù)相比，超高壓技術(shù)優(yōu)勢更加明顯[3]：保持了食品原有的色、香、味和營養(yǎng)成分;操作簡單、安全，處理時間短、能源消耗低，綠色健康、無需添加防腐劑等;通過超高壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品淀粉糊化、蛋白變性、殺滅微生物和使酶失活;應(yīng)用于半調(diào)理食品加工，方便、快捷、耗時短。

最早將超高壓技術(shù)應(yīng)用在食品加工中的是美國化學(xué)家B.Hite，他首次發(fā)現(xiàn)高壓可殺死果蔬、肉類、牛奶等食品中的微生物，有效延長食品的貨架期。美國物理學(xué)家隨之發(fā)現(xiàn)壓力可使卵蛋白膠凝發(fā)生變性，并因此獲得諾貝爾獎[9]。這一技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展成為了食品加工行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，許多發(fā)達(dá)國家對該技術(shù)處理食品的原理、加工方法、技術(shù)細(xì)節(jié)、設(shè)備裝置和市場前景做了深入研究，促進(jìn)了該技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)前，日本的超高壓食品實(shí)驗(yàn)機(jī)械處于世界領(lǐng)先水平，連續(xù)式的超高壓食品加工設(shè)備已經(jīng)大規(guī)模使用，大批量的超高壓處理食品在日本市場隨處可見[10]。

盡管，我國超高壓技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用取得了一定進(jìn)步，但與日本、美國等發(fā)達(dá)國家相比，不論是技術(shù)理論、科研成果還是應(yīng)用范圍，差距依然明顯。當(dāng)前，研究超高壓技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在科研機(jī)構(gòu)、高校和少數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)，尚未形成規(guī)?；瘧?yīng)用，并且應(yīng)用領(lǐng)域較窄，主要集中在食品滅菌、滅酶、生物大分子變性等方面。隨著超高壓技術(shù)在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用的逐漸推進(jìn)，以及設(shè)備裝置、技術(shù)細(xì)節(jié)和加工方法的日趨完善，超高壓技術(shù)在魚類加工領(lǐng)域的應(yīng)用將會實(shí)現(xiàn)。

2.3 微膠囊化技術(shù)

微膠囊技術(shù)[11]是一門新興的食品加工技術(shù)，微膠囊的半徑一般為1～500 μm。該技術(shù)通過生物、物理或化學(xué)手段，把微量的物質(zhì)包埋在一個微小、封閉的密封囊膜或半透明囊膜內(nèi)，以達(dá)到保護(hù)目標(biāo)成分的目的。微膠囊由芯材和壁材組成，其中被包裹的目標(biāo)成分叫芯材，包裹芯材的材料叫壁材，通過對壁材的選擇和環(huán)境的控制可靶向釋放芯材。目前，微膠囊技術(shù)在醫(yī)藥、食品、化工、生物技術(shù)等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，并得到了廣泛應(yīng)用。尤其是在食品加工業(yè)領(lǐng)域，很多因技術(shù)障礙難以開發(fā)的產(chǎn)品，通過微膠囊技術(shù)都得以解決，不但豐富了產(chǎn)品的種類，并且極大地提升了原有產(chǎn)品的質(zhì)量。由于該技術(shù)具有保護(hù)敏感成分、隔離活性物質(zhì)、使不相溶成分混合、降低某些化學(xué)添加劑的毒性等優(yōu)勢[12]，在食品加工領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用上具有良好的前景。隨著對微膠囊技術(shù)的深入研究，該技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，出現(xiàn)了納米微膠囊技術(shù)，并且成為了食品加工領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。納米微膠囊顆粒更加微小，其直徑通常以納米計(jì)算，較傳統(tǒng)微膠囊更易于分散和懸浮在水中，并形成更加穩(wěn)定、均勻、分散的膠體溶液，具有更優(yōu)的靶向性和緩釋作用。納米膠囊特定的靶向性可改變功能因子的分布狀態(tài)，濃集在指定的靶組織，保持食品的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)以及其感官吸引力[13]。納米微膠囊與傳統(tǒng)微膠囊的區(qū)別[14]如表1所示。

目前，微膠囊技術(shù)在魚類精深加工中應(yīng)用最為廣泛且最為成熟的是魚油微膠囊化。魚油含有豐富的多不飽和脂肪酸EPA和DHA，這兩種脂肪酸對心血管和大腦細(xì)胞具有積極作用，因此備受關(guān)注。然而，由于EPA和DHA含有不飽和雙鍵，對光、氧氣和熱都極為敏感，容易發(fā)生氧化反應(yīng)而失去功能活性。因此，將微膠囊技術(shù)應(yīng)用于深海魚油的包埋上，不但有效降低了氧化反應(yīng)，保持穩(wěn)定性和功能性，并且也能改善產(chǎn)品口感[15]。

2.4 超微粉碎技術(shù)

近年來，隨著現(xiàn)代電子、生物、化工、材料及礦產(chǎn)開發(fā)的不斷發(fā)展，超微粉碎技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，且在食品加工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，成為了當(dāng)前食品加工領(lǐng)域的高端加工技術(shù)，而利用該技術(shù)加工后的食品被譽(yù)為“世紀(jì)食品”。超微粉碎技術(shù)是利用多種特殊的粉碎設(shè)備，對物料進(jìn)行沖擊、碾磨、再剪切等，將粒徑較大的顆粒物料粉碎至微細(xì)顆粒（粒徑為10～25 μm），并賦予物料界面活性和特殊功能。當(dāng)前，超微粉碎技術(shù)在食品加工領(lǐng)域已形成一定的生產(chǎn)規(guī)模，在美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家，采取超微粉碎技術(shù)加工而成的凍干果蔬粉、超低溫速凍龜鱉粉、精制胎盤粉、果味涼茶與海帶粉等產(chǎn)品，在市場上已經(jīng)十分普遍。我國在20世紀(jì)90年代率先將該技術(shù)應(yīng)用在花粉破壁上，隨后迅速應(yīng)用在魔芋粉、山楂粉、香菇粉等功能食品上。經(jīng)過超微粉碎技術(shù)處理后的食品，其口感更優(yōu)，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。超微粉碎技術(shù)的分類和特點(diǎn)[16]如表2所示。

在魚類加工領(lǐng)域，該技術(shù)主要應(yīng)用于生產(chǎn)魚微骨粉。將魚骨原料加工成超微粉，具有重要意義：提高魚骨的附加值、改善產(chǎn)品口感和質(zhì)量，很大程度地保持了魚骨的功能活性和的營養(yǎng)成分;賦予魚微骨粉良好的分散性和溶解性，促進(jìn)人體對魚骨營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收;原來不能充分利用的魚骨被開發(fā)成產(chǎn)品，節(jié)約了資源、減少了環(huán)境污染，并提高了魚的綜合利用價值;由于魚骨微粉空隙增加，有利于產(chǎn)品保鮮和延長產(chǎn)品貨架期;配制和深加工成各種功能食品，增加了魚類產(chǎn)品種類。

2.5 現(xiàn)代微波技術(shù)

微波技術(shù)[17]是一種集快速、均勻、高效、節(jié)能、衛(wèi)生與便捷多種優(yōu)點(diǎn)于一身的現(xiàn)代食品加工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于食品殺菌、干燥、膨化、烹調(diào)、焙烘以及冷凍食品解凍等多個方面。隨著微波技術(shù)的日益成熟和加工設(shè)備的豐富，在水產(chǎn)品加工領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普遍，如萃取水產(chǎn)品天然活性成分，對水產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)一體化的干燥、殺菌、生香等。該技術(shù)在水產(chǎn)品加工領(lǐng)域的應(yīng)用，不但提高了水產(chǎn)加工生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了加工設(shè)備投資，并且一定程度上改善了我國水產(chǎn)品加工能源耗損大、生產(chǎn)效率低業(yè)和產(chǎn)品質(zhì)量不高的被動局面。

目前，現(xiàn)代微波技術(shù)在魚類加工領(lǐng)域的應(yīng)用主要有微波干燥、微波萃取、產(chǎn)品膨化、水產(chǎn)品消解和微波殺菌等[18]?，F(xiàn)代微波技術(shù)具有節(jié)省時間、空間、操作方便等多種優(yōu)點(diǎn)，如何進(jìn)一步完善技術(shù)細(xì)節(jié)和設(shè)備裝置，讓其更好地服務(wù)于魚類的生產(chǎn)加工，將是水產(chǎn)行業(yè)的未來研究方向和熱點(diǎn)之一。因此，只要充分利用好現(xiàn)代微波技術(shù)，使其更好地服務(wù)于現(xiàn)代水產(chǎn)品加工，對于提高水產(chǎn)加工業(yè)的生產(chǎn)效率，推動水產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

2.6 柵欄技術(shù)

柵欄技術(shù)[19]于1978年由德國肉類研究中心Leistner率先提出，其作用機(jī)理是利用可防止病原菌和致病菌生長繁殖的多種因素及其交互作用協(xié)同抑制因微生物導(dǎo)致的食品腐敗，從而保證食品衛(wèi)生安全，并延長保質(zhì)期。柵欄技術(shù)是一門涉及多種手段和加工工藝的現(xiàn)代食品防腐技術(shù)，利用該技術(shù)可有效提高食品安全和品質(zhì)。

柵欄技術(shù)通過采用不同的防腐技術(shù)和加工工藝抑制致病菌和腐敗菌的生長繁殖，以實(shí)現(xiàn)食品的衛(wèi)生安全并延長貨架期，這些防腐技術(shù)和工藝控制點(diǎn)被稱為柵欄因子。目前，抗菌包裝技術(shù)、冷殺菌工藝等新型柵欄因子，在魚類加工領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用[20]。據(jù)報道，已被廣泛應(yīng)用在魚類加工、貯藏等領(lǐng)域的新型天然抗菌劑有姜黃素、Nisin和植物精油（essential oil）等[21-23]。關(guān)于冷殺菌技術(shù)在魚類產(chǎn)品中的應(yīng)用尚處于研究階段，未形成產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。Aubourg等[24]在冷凍前用150 MPa的靜水壓處理大西洋鯖魚，能有效抑制魚體脂肪的氧化，顯著提高冷凍魚肉的質(zhì)量，且對色澤幾乎沒有影響，通過感官分析和微波熟制后對魚片進(jìn)行分析，其口感和風(fēng)味與新鮮魚片相差無幾。SUAREZ J C等[25]研究了超高壓處理金槍魚對貨架期的影響，結(jié)果表明經(jīng)310 MPa的處理，金槍魚在4 ℃與-20 ℃條件下，分別可保存23 d和93 d以上，大大延長了其保質(zhì)期。張曉艷等[26]使用1 kGy低劑量輻照（25 ℃）常溫貯藏的淡腌大黃魚，結(jié)果表明，低劑量輻照處理同樣能顯著延長淡腌大黃魚的貨架期。

3 展望

我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，極大地促進(jìn)了魚類及其產(chǎn)品的消費(fèi)能力，對魚類生產(chǎn)加工業(yè)而言，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。因此，要進(jìn)一步加大對魚類新產(chǎn)品的開發(fā)，研發(fā)適合不同消費(fèi)人群、不同年齡階段的魚類加工產(chǎn)品，并且保證產(chǎn)品安全、健康和營養(yǎng)。為此，需要繼續(xù)加強(qiáng)研發(fā)，通過科研與生產(chǎn)相結(jié)合的方式，創(chuàng)新魚類加工生產(chǎn)技術(shù)，提高魚類加工、貯藏技術(shù)水平與市場競爭力。此外，重視魚類的精深加工，開發(fā)附加值更高的功能保健產(chǎn)品，改善人類健康和生活質(zhì)量服務(wù)。最后，研究魚類加工副產(chǎn)物新的利用方向，提高魚類的綜合利用價值，最大限度地降低環(huán)境污染。

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作者簡介：莫星憂（1992—），男，廣東肇慶人，碩士。研究方向：食品加工與安全