魚(yú)肝油食品的生產(chǎn)工藝優(yōu)化及其對(duì)品質(zhì)的影響

魚(yú)肝油作為富含omega-3多不飽和脂肪酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分的天然產(chǎn)品，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的魚(yú)肝油生產(chǎn)工藝存在一些不足，如原料破壞嚴(yán)重、萃取和精制效率低下、產(chǎn)品氧化穩(wěn)定性差等，這些都在一定程度上制約了魚(yú)肝油產(chǎn)品的質(zhì)量提升和開(kāi)發(fā)利用。近年來(lái)，隨著綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理念的不斷發(fā)展，魚(yú)肝油生產(chǎn)工藝也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。一系列新型溫和高效的預(yù)處理、萃取、精制和包裝技術(shù)不斷得到開(kāi)發(fā)和優(yōu)化應(yīng)用，提升了魚(yú)肝油生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境友好性，降低了生產(chǎn)過(guò)程的能耗，提高了生產(chǎn)效率，最重要的是能夠最大限度地保留和富集魚(yú)肝油中的有效營(yíng)養(yǎng)成分，延長(zhǎng)其保質(zhì)期，全面提升產(chǎn)品品質(zhì)。

1.魚(yú)肝油生產(chǎn)工藝概述

魚(yú)肝油生產(chǎn)工藝首先需要對(duì)新鮮魚(yú)肝進(jìn)行預(yù)處理，包括篩選、清洗和切割等，去除雜質(zhì)和不需要的部分。然后對(duì)預(yù)處理后的魚(yú)肝進(jìn)行攪拌加熱，使其發(fā)生部分水解，提高后續(xù)萃取效率。接下來(lái)是關(guān)鍵的萃取環(huán)節(jié)，采用正己烷等有機(jī)溶劑對(duì)水解后的魚(yú)肝進(jìn)行反復(fù)浸取，將其中所含的油脂類物質(zhì)溶解并分離出來(lái)。由于魚(yú)肝油易受熱和氧化破壞，整個(gè)萃取過(guò)程需在惰性氣體保護(hù)和低溫條件下操作。最后對(duì)粗提液進(jìn)行濃縮、精制等工序，除去殘留雜質(zhì)和溶劑，添加穩(wěn)定劑調(diào)節(jié)理化性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性，從而獲得優(yōu)質(zhì)、富含omega-3脂肪酸的魚(yú)肝油產(chǎn)品。

2.生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究進(jìn)展

2.1 原料預(yù)處理優(yōu)化

2.1.1 酶解工藝

酶解工藝通常采用蛋白酶或碳水化合物酶對(duì)魚(yú)肝進(jìn)行酶解處理。蛋白酶如蛋白酶、木瓜蛋白酶等可水解肝臟中的蛋白質(zhì)成分，而α-淀粉酶、纖維素酶等碳水化合物酶則能降解細(xì)胞壁成分，使細(xì)胞內(nèi)油脂更易滲出。合理選擇和匹配不同類型的酶制劑，控制好酶解溫度、pH值、時(shí)間等參數(shù)，可最大限度地破壞肝臟細(xì)胞結(jié)構(gòu)，釋放出游離油脂。

與傳統(tǒng)的物理或化學(xué)預(yù)處理方法相比，酶解工藝操作溫和、環(huán)境友好，可有效避免熱或酸堿處理造成的油脂損失和營(yíng)養(yǎng)成分流失。同時(shí)，酶解預(yù)處理還能提高萃取液的流動(dòng)性，減少過(guò)濾和離心所需能量，降低后續(xù)精制難度。

2.1.2 物理輔助預(yù)處理

超聲波預(yù)處理是利用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)，使魚(yú)肝細(xì)胞受到劇烈的壓力沖擊和剪切作用，從而使細(xì)胞破碎，釋放出細(xì)胞內(nèi)油脂。超聲波處理時(shí)間、功率、溫度等參數(shù)的優(yōu)化對(duì)預(yù)處理效果的影響較大。

微波輔助預(yù)處理則是利用微波能量使魚(yú)肝內(nèi)部快速加熱至一定溫度，破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使油脂快速外滲。合理控制微波功率、時(shí)間等參數(shù)可避免過(guò)度加熱造成的油脂氧化。

2.2 提取工藝優(yōu)化

2.2.1 超臨界流體提取

在超臨界條件下，二氧化碳呈現(xiàn)出介于氣體和液體之間的性質(zhì)，具有較低的黏度和較強(qiáng)的擴(kuò)散能力，可以很好地滲透到固體基質(zhì)內(nèi)部。同時(shí)，它具有液體的溶解能力，對(duì)非極性物質(zhì)如油脂有很好的溶解性能。

超臨界二氧化碳提取的關(guān)鍵是合理控制提取壓力、溫度等工藝參數(shù)。在適宜的壓力和溫度條件下，二氧化碳能高效地溶解和攜帶魚(yú)肝內(nèi)的油脂成分，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分離提取。與傳統(tǒng)的熱壓榨或溶劑萃取法相比，這種方法無(wú)需加熱或使用有機(jī)溶劑，因而可最大限度地避免營(yíng)養(yǎng)損失和產(chǎn)品殘留。此外，超臨界提取所得產(chǎn)品基本無(wú)雜質(zhì)，無(wú)需進(jìn)一步進(jìn)行精制凈化，可直接用于制藥和食品領(lǐng)域。綜合考慮提取效率、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境影響，超臨界流體技術(shù)被認(rèn)為是魚(yú)肝油生產(chǎn)中潛力巨大的綠色優(yōu)選工藝。

2.2.2 微波輔助提取

微波輔助提取是利用微波能量對(duì)溶劑和被提取物料進(jìn)行選擇性加熱，從而加速溶劑擴(kuò)散滲透和溶質(zhì)溶解的過(guò)程，提高魚(yú)肝油的提取效率。在微波輔助提取過(guò)程中，溶劑分子和魚(yú)肝中的極性基團(tuán)能很好地吸收微波能量，發(fā)生快速的定向運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)，導(dǎo)致局部溫度和壓力急劇升高。這種微波熱效應(yīng)加速了細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞和溶質(zhì)向溶劑的傳質(zhì)擴(kuò)散，從而大大縮短了傳統(tǒng)溶劑萃取所需的時(shí)間。另外，微波能量使溶劑分子運(yùn)動(dòng)加快，提高了溶劑對(duì)魚(yú)肝油脂的溶解和擴(kuò)散能力，進(jìn)一步促進(jìn)了萃取效率的提升。

2.2.3 其他新型提取技術(shù)

離子液體作為一種新型綠色溶劑，具備良好的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性和可設(shè)計(jì)性，在魚(yú)肝油提取中展現(xiàn)出優(yōu)異的性能。離子液體不僅能有選擇性地溶解魚(yú)肝油脂，而且可回收重復(fù)利用，符合綠色化學(xué)理念的要求。

低頻超聲波輔助提取是利用低頻大功率超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)，破壞魚(yú)肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)，釋放出油脂，同時(shí)增大溶劑與被提取物接觸面積，從而提高傳質(zhì)效率。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、效率高，無(wú)需加熱，是魚(yú)肝油提取的理想新工藝。

酶促萃取則是在傳統(tǒng)溶劑萃取基礎(chǔ)上，引入酶催化水解過(guò)程，使魚(yú)肝中的復(fù)雜脂類分子降解為簡(jiǎn)單脂肪酸酯類，進(jìn)而提高其在溶劑中的溶解度和滲透率，有利于提高萃取收率。

2.3 精制工藝優(yōu)化

2.3.1 短程分子蒸餾技術(shù)

短程分子蒸餾技術(shù)是魚(yú)肝油生產(chǎn)中一種高效的精制工藝，可以很好地去除油品中的雜質(zhì)和不需要的組分，提高魚(yú)肝油的質(zhì)量和純度。

該環(huán)節(jié)是在真空條件下進(jìn)行，利用不同組分的蒸氣壓力差異實(shí)現(xiàn)分離。粗魚(yú)肝油被加熱到一定溫度后，首先會(huì)發(fā)生輕組分（如溶劑殘留物等）的蒸發(fā)，然后是目標(biāo)產(chǎn)物（油脂）的蒸發(fā)，最后是較重組分（如蠟質(zhì)等雜質(zhì)）殘留。

通過(guò)控制合適的真空度、加熱溫度梯度及冷凝溫度，使輕組分和重組分分別凝析在不同的接收器中，從而更好地將純化的魚(yú)肝油和其他雜質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。整個(gè)過(guò)程在短距離內(nèi)即可完成，因此稱為短程分子蒸餾。

與傳統(tǒng)的精制方法如吸附、萃取等相比，短程分子蒸餾技術(shù)具有以下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：無(wú)需任何添加劑，避免了二次污染；操作溫度低，可最大限度地保護(hù)魚(yú)肝油中的活性成分；效率高，減少了能量消耗。

2.3.2 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用具有微觀級(jí)孔徑結(jié)構(gòu)的半透膜，根據(jù)不同物質(zhì)分子的大小和形狀差異，在一定驅(qū)動(dòng)力（壓力、濃度、電位差等）作用下，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離和富集。

在魚(yú)肝油精制中，常用的膜分離工藝包括微濾、超濾、納濾和反滲透等。微濾和超濾主要用于除去粗魚(yú)肝油中的懸浮顆粒和部分大分子雜質(zhì)；納濾則可進(jìn)一步去除殘留的小分子雜質(zhì)和重金屬離子；反滲透可以最終除去油品中的水分和離子鹽。

與傳統(tǒng)的精制方法相比，膜分離技術(shù)無(wú)需加熱或使用有機(jī)溶劑，可在溫和條件下高效分離，避免了熱損失和溶劑殘留。同時(shí)，膜分離具有連續(xù)操作、自動(dòng)化程度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

2.3.3 包裝材料和方式優(yōu)化

包裝材料和方式的優(yōu)化對(duì)于保證魚(yú)肝油產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)保質(zhì)期至關(guān)重要。傳統(tǒng)的包裝材料和方式難以很好地阻隔氧氣、光照等因素對(duì)魚(yú)肝油的氧化損害。因此，研究新型包裝材料和優(yōu)化包裝方式十分有必要。

無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料是一種新興的包裝材料，如納米氧化硅/聚乙烯醇復(fù)合膜。這種膜材料具有優(yōu)異的氣體阻隔性和機(jī)械性能，可以很好地隔絕氧氣，防止魚(yú)肝油氧化。同時(shí)，其透光性差，也能阻隔光照對(duì)魚(yú)肝油的光氧化損害。

3.工藝優(yōu)化對(duì)魚(yú)肝油品質(zhì)的影響

3.1 對(duì)脂肪酸組成的影響

3.1.1 ω-3脂肪酸含量

工藝優(yōu)化對(duì)魚(yú)肝油中ω-3多不飽和脂肪酸的含量影響重大。這些脂肪酸是魚(yú)肝油中最主要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值所在，因此確保其獲得最大程度的保留是生產(chǎn)的關(guān)鍵目標(biāo)。

在原料預(yù)處理環(huán)節(jié)，合理采用酶解、物理輔助等溫和方式，可避免熱或化學(xué)藥劑對(duì)ω-3脂肪酸的破壞，使其最大限度地從魚(yú)肝組織中釋放出來(lái)，為后續(xù)萃取做好準(zhǔn)備。

在萃取過(guò)程中，超臨界流體萃取、微波輔助萃取等新技術(shù)能夠在溫和條件下高效地溶解和富集ω-3脂肪酸，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的熱壓榨或有機(jī)溶劑萃取。這些新工藝不僅可以保護(hù)脂肪酸不被氧化或異構(gòu)化，還能最大限度地提升萃取收率。

精制環(huán)節(jié)也直接影響著ω-3脂肪酸的保留。膜分離、短程分子蒸餾等新型精制技術(shù)在溫和條件下的操作，避免了熱損失；同時(shí)可高效去除雜質(zhì)而保留目標(biāo)物質(zhì)，從而獲得純度較高、ω-3含量豐富的魚(yú)肝油產(chǎn)品。

3.1.2 其他重要脂肪酸

除了ω-3多不飽和脂肪酸，魚(yú)肝油中還含有其他重要的脂肪酸成分，工藝優(yōu)化也會(huì)對(duì)它們的含量產(chǎn)生影響。

單不飽和脂肪酸如油酸等在魚(yú)肝油中的含量較高。這些脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心血管疾病的作用。采用溫和的預(yù)處理和萃取工藝，可避免單不飽和脂肪酸發(fā)生氧化或異構(gòu)化，保持其活性。另外，魚(yú)肝油還富含少量但同樣重要的其他多不飽和脂肪酸，如花生四烯酸和二十碳五烯酸等。它們?cè)谡{(diào)節(jié)炎癥、增強(qiáng)免疫力方面有獨(dú)特作用。通過(guò)工藝優(yōu)化，可富集這些稀有脂肪酸，提高其在產(chǎn)品中的濃度。例如，超臨界流體萃取的優(yōu)化可有選擇性地提取某些特定脂肪酸，顯著提高它們的濃縮比；膜分離工藝也可通過(guò)選擇合適的分離膜，保留目標(biāo)脂肪酸而去除其他雜質(zhì)。此外，包裝材料和方式的優(yōu)化還能最大限度地避免各類脂肪酸在存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生降解和氧化。

3.2 對(duì)抗氧化性的影響

3.2.1 總抗氧化能力

工藝優(yōu)化對(duì)魚(yú)肝油的總抗氧化能力影響顯著，因?yàn)檠趸囚~(yú)肝油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低和品質(zhì)變差的主要原因。

在原料預(yù)處理和萃取環(huán)節(jié)，采用酶解、超臨界流體萃取、微波輔助萃取等溫和工藝，可最大限度地避免熱或化學(xué)試劑對(duì)天然抗氧化物質(zhì)的破壞，保留魚(yú)肝油本身的抗氧化活性。

精制過(guò)程中，短程分子蒸餾和膜分離技術(shù)借助溫和操作條件和分子篩選效應(yīng)，能夠高效富集和提純魚(yú)肝油中的抗氧化成分，如維生素A、維生素E、類胡蘿卜素等，顯著提升產(chǎn)品的抗氧化潛能。

此外，包裝材料和方式的優(yōu)化對(duì)魚(yú)肝油抗氧化性能影響重大。真空或充氮?dú)獍b可有效阻隔氧氣；遮光包裝則能防止出現(xiàn)光照誘導(dǎo)的光氧化；使用具有優(yōu)異氣體阻隔性的新型高分子材料包裝，可從根本上延緩氧化過(guò)程。

3.2.2 特定抗氧化物質(zhì)

魚(yú)肝油中天然存在多種特定的抗氧化物質(zhì)，對(duì)其整體抗氧化能力的提升意義重大。工藝優(yōu)化對(duì)這些物質(zhì)的含量和活性也產(chǎn)生了顯著影響。

維生素A（視黃醇）是魚(yú)肝油的主要抗氧化物質(zhì)之一。溫和的預(yù)處理和萃取工藝可以更好地保護(hù)其不被熱或氧化而降解。而短程分子蒸餾和膜分離技術(shù)則能夠高效富集和純化視黃醇，使其在產(chǎn)品中的含量顯著提高。維生素E是另一種重要的脂溶性抗氧化劑。通過(guò)優(yōu)化包裝材料和方式，改善氣體和光照的阻隔性，可大幅降低維生素E在貯存過(guò)程中的損失，使其保持較高的活性水平。除此之外，魚(yú)肝油還富含多酚類化合物、類黃酮、類胡蘿卜素等天然抗氧化成分。采用酶解或特定溶劑體系，可以提高這些極性抗氧化物質(zhì)的釋放和萃取效率。膜分離工藝可根據(jù)它們不同的分子量和性質(zhì)富集或除去某些特定成分。

3.3 對(duì)其他品質(zhì)指標(biāo)的影響

3.3.1 色澤、口感

工藝優(yōu)化不僅影響魚(yú)肝油的主要營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化性，還會(huì)對(duì)其色澤、口感等感官品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。

色澤是評(píng)判魚(yú)肝油質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。采用溫和的預(yù)處理和萃取工藝，如酶解、超臨界流體萃取等，可有效避免熱損傷和化學(xué)試劑的使用，最大限度地保持魚(yú)肝油本身獨(dú)特的金黃色澤。同時(shí)，精制環(huán)節(jié)的優(yōu)化也能去除一些可能導(dǎo)致魚(yú)肝油顏色變深的雜質(zhì)，保證產(chǎn)品呈現(xiàn)良好的淺色調(diào)。口感則與魚(yú)肝油的粘度和其他理化性質(zhì)密切相關(guān)。膜分離技術(shù)可去除部分蠟狀物質(zhì)，降低粘度，改善油品的流動(dòng)性。短程分子蒸餾則可精確控制過(guò)程溫度，避免魚(yú)肝油產(chǎn)品發(fā)生高溫?zé)峤舛a(chǎn)生異味。包裝工藝的優(yōu)化對(duì)色澤和口感的保持至關(guān)重要。選用優(yōu)異的氣體和光照阻隔性包裝材料，可防止氧化造成的顏色變深和味道的變化。真空或惰性氣體包裝也有助于延緩變質(zhì)過(guò)程。

3.3.2 官能品質(zhì)

官能品質(zhì)是指通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等人體官能去評(píng)價(jià)魚(yú)肝油的各種感官屬性，是判斷其品質(zhì)的重要依據(jù)。工藝優(yōu)化對(duì)提升魚(yú)肝油的官能品質(zhì)具有顯著作用。

優(yōu)化的預(yù)處理和萃取工藝可避免過(guò)度加熱或化學(xué)試劑的使用，最大限度地保留魚(yú)肝油的原有色澤、香味和風(fēng)味，防止出現(xiàn)異味、變色等不利因素。例如，酶解預(yù)處理、超臨界流體萃取等溫和方法可保持魚(yú)肝油特有的金黃色澤和鮮美味道。同時(shí)，精制工藝的優(yōu)化能夠高效去除可能影響官能品質(zhì)的雜質(zhì)。膜分離技術(shù)可除去一些導(dǎo)致魚(yú)肝油顏色變深的大分子雜質(zhì)；短程分子蒸餾則可去除部分引起異味的揮發(fā)性小分子。這些均有利于提升魚(yú)肝油的色澤評(píng)分和優(yōu)化風(fēng)味特征。

結(jié)語(yǔ)

魚(yú)肝油作為富含多種天然營(yíng)養(yǎng)成分的寶貴資源，其生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新對(duì)于充分發(fā)揮其在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值至關(guān)重要。一系列新興的溫和高效預(yù)處理、萃取、精制和包裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，極大地提升了魚(yú)肝油產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平。未來(lái)，魚(yú)肝油生產(chǎn)工藝的持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新，將為開(kāi)發(fā)高品質(zhì)、高附加值的魚(yú)肝油產(chǎn)品提供有力支撐，推動(dòng)其在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，造福更多消費(fèi)者。

基金項(xiàng)目

河北省海洋生物資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目支持、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金項(xiàng)目（206Z3201G）

作者簡(jiǎn)介

黃海楓（1972.07-），女，漢族，福建福州人，本科，高級(jí)工程師；研究方向：海洋生物活性物質(zhì)制備。

*通訊作者

范奕輝（2001.01-），男，漢族，廣西博白人，本科；研究方向：食品工業(yè)科技。