鱼类下脚料的利用现状

鱼类下脚料的利用现状 刘云飞 高薇薇（烟台南山学院）摘 要 水产业是我国的支柱产业。在鱼品加工过程中，会产生大量的下脚料(包括鱼头、内脏、鱼皮、鱼鳍、鱼鳞、鱼尾、鱼骨及其残留鱼肉)，其重量约占原料鱼的40%55%。如果不进行有效处理，不仅会污染环境，而且会浪费大量的营养物质。本文详细的阐述了鱼品加工废弃物 饲料工业、食品及医药等领域的开发利用。关键字 鱼类 下脚料 开发利用我国是世界上主要的渔业生产国，小杂鱼和低值鱼占海洋捕捞产量的50%60%，目前，发达国家的水产品加工率在80%以上，而我国的水产品加工率不足30%，其中淡水鱼加工率不到10%，我国每年淡水鱼副产物产量在250万吨以上，绝大部分未被利用1。在鱼品加工过程中，会产生大量的下脚料(包括鱼头、内脏、鱼皮、鱼鳍、鱼鳞、鱼尾、鱼骨及其残留鱼肉)，其重量约占原料鱼的40%55%4。如果不进行有效处理，不仅会污染环境，而且会浪费大量的营养物质。对这些下脚料的利用，目前我国主要用来生产鱼粉，对其中有价值的成分尚未充分利用。随着食品科技的发展，尤其是水产加工业的发展，人们对鱼类加工的附加值提出了更高的要求；由于人口的增长，食物资源的短缺，必须重视资源的综合利用。因此，鱼品加工废弃物的开发利用越来越显得重要，吸引了化学化工、食品、生物、医药、环境保护等众多领域的学者。1.下脚料的常规成分表1为青鳞鱼下脚料成分分析结果。从表1可见，下脚料中的蛋白质含量是鱼肉中的70.88%，蛋白质含量丰富。但组成较复杂，除鱼头、鱼骨的软骨粘蛋白、胶原、软骨蛋白及弹性蛋白等不必水解可作为食用鱼骨粉的原料外，肌肉组织中的肌蛋白、肌原蛋白、动蛋白、肌动蛋白等肌肉蛋白则可用几种酶水解为氨基酸、肽等，并作为水解蛋白的主要成分。表1 青鳞鱼下脚料的常规成分(%)原料水分灰分粗蛋白粗脂肪鱼肉74.491.6220.884.73下脚料74.264.9714.862.鱼品加工下脚料和废弃物的利用鱼品加工后剩下的鱼头、尾、碎肉、胆、骨、鳞、内脏、皮等，含有大量蛋白质、氨基酸、微量元素和维生素等。利用这一蛋白质资源，可制成各种精深加工产品，有可溶性食用鱼蛋白粉、液体鱼蛋白饲料、鱼鳞胶、鱼皮胶、鱼骨糊、鱼蛋白钙糖、胆色素钙盐和胆酸盐等。2.1蛋白质的利用目前鱼蛋白的加工方法主要为：酶水解加工工艺、蒸煮法、以及溶剂萃取工艺，使碎片鱼肉得到合理利用。2.1.1加工饲料鱼粉生产鱼粉的原料主要分为两类；一类是水产加工厂的下脚料(by-product)如头、内脏、皮、骨等；另一类为食用价值较低的多获性鱼类。鱼粉生产大国秘鲁的原料品种比较单一，主要是鳀鱼，我国则以废弃物，低值小杂鱼类为原料。2.1.2水解蛋白的制备由于鱼类蛋白质的品位极高，所含氨基酸比例与人体肌肉成分极为接近，吸收利用率高，因而开发鱼蛋白水解物和分离物引起了人们的广泛兴趣。鱼蛋白质经酶作用降解，功能和品质可以得到提高。可溶性水解鱼蛋白营养丰富，水溶性好，易于人体消化吸收。它可用作氨基酸强化食品基料，奶粉代用品，也可开发营养汤料、调味品及鱼蛋白饮料产品。可溶性食用鱼蛋白，是医治小儿因消化不良引起腹泻的有效药物，还可供癌症或手术后进食困难病人所食流质中的蛋白源8。该产品制取方法很多。诸如酶法水解、酸水解、碱水解、酒精萃取脱脂等。其中酶法制取，不破坏营养成分，口感好，易溶解，是近期国外发展起来的一项新技术。2.2鱼油的生产据分析测定，在生产冷冻鱼糜，或用鲑、鳟类、金枪鱼类等生产罐头鱼片、干制品、盐藏品，冷冻品时所处理的碎鱼片中，仍残留约20%蛋白质和1625%鱼油。鱼油中饱和脂肪酸可用于化妆品，不饱和脂肪酸用于开发智力，防治心血管疾病均有很好前景。鱼加工下脚料中鱼内脏含有丰富的脂肪，可以提取鱼油从中提炼EPA、DHA制品；鱼脂肪中所含的硬脂酸、油酸、亚油酸等量都低于陆上哺乳动物，而二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量则较高，EPA和DHA具有防治心血管疾病、抗炎、抗癌、增强免疫功能及促进幼畜生长发育等功效。2.2.1鱼油中EPA和DHA富集方法鱼油中EPA和DHA富集方法包括：低温结晶法、尿素包合法、表面活性剂分离法、减压蒸馏和分子蒸馏、超临界流体萃取法、层析法、脂肪酶浓缩富集法。2.3鱼鳞胶和鱼皮胶利用鱼类加工过程中的废弃物皮、鳞等提取动物胶，以代替骡皮、牛皮及龟鳖甲制胶。鱼皮在整个鱼体中约占5%，鱼鳞在鱼体重量中也占一定比重，据测定草鱼、青鱼、鲤鱼等粗鳞鱼约占2.5%，因此，不利用鱼鳞、鱼皮是很大的浪费。实践证明：用鱼鳞、鱼皮制胶应为动物中最好的原料之一，它不像其它皮胶原料是经制革厂加工过而混杂有很多不纯化学药品而影响胶的品质。鱼鳞、鱼皮胶可以起到龟板胶、阿胶等同样滋阴止血的功效，且在润肺、补肺方面具有独特功效。其原料来源广泛，价格低廉，制作方法简便。鱼皮出胶率约为15%。鱼鳞胶、鱼皮胶制备工艺基本相同，工艺流程：鱼鳞洗涤浸碱浸酸、浸灰冲洗熬胶过滤凝固胶干燥鱼鳞胶。2.4骨糊、骨粉和鱼蛋白钙糖可将鱼头、鱼骨加工成鱼骨糊、鱼骨粉、鱼香酥。2.5胆色素钙盐和胆酸盐鱼胆囊在鱼品加工中首先被弃之，实在可惜。胆汁经加工利用可制成胆色素钙盐、胆酸盐和牛磺酸等，它的价值比黄金还贵重。这些胆制品可供医药工业的原料，人造牛黄、抗生素制剂；医疗用药物，能促进胰液对脂肪质的消化吸收；还可作为细菌培养基成分之一，供微生物科研用。2.6从胃粘膜中提取凝乳酶替代小牛皱胃酶凝乳酶的传统来源是从小牛皱胃中提取。随着干酪工业的发展，据统计全世界每年要宰杀5千万头小牛，以获得凝乳酶，造成全球性小牛短缺。为缓和小牛凝乳酶供应的紧张状态，长期以来，科学家们千方百计地寻找小牛凝乳酶的代用品。近来，J.E.P.Tavares等人13从金枪鱼胃粘膜中发现了价格低廉的代用品。2.7抗高血压组分的提取许多学者在沙丁鱼、虾、贝类的肌肉以及水解产物中都发现了对血管紧缩素转化酶ACE有抑制作用的缩氨酸，于是人们又将目光转向了鱼下脚料，通过高效液相色谱分离也得到了某些ACE抑制组分。对产物进行高效液相色谱分离，发现8个不同组分。各组分对血管紧缩素转化酶ACE都具有较好的抑制效果14。由于血管紧缩素转化酶ACE的特异性，抑制剂(例如缩氨酸)能够起到降低血压的作用，因此该8个组分有望用于制药领域。研究还发现，鳕鱼鱼头的水解产物分离后得到的9个组分中有5个组分对血管紧缩素转化酶ACE也具有良好的抑制效果14。令人遗憾的是，各个组分的化学组成及其具体作用还未得到证实，其前体以及转化过程需进一步研究。2.8胶原蛋白的利用胶原蛋白及其水解产物在医疗、保健及美容方面具有良好的应用前景，可供食用，用作摄影材料，做香肠的肠衣及功能食品的添加剂等；在医药卫生方面，可溶性胶原蛋白可用于整容、生产化妆品，用作外科医用辅料、酶及生物活性物质的载体等。胶原蛋白分子由3条多肽链形成三股螺旋，胶原分子中含有非胶原性间质成分，而且随着年龄的增长，胶原分子间出现共价键架桥。胶原蛋白酶对胶原蛋白的水解主要是破坏胶原蛋白的螺旋区，使胶原蛋白水解成小分子肽类及游离氨基酸；而其它蛋白酶对胶原蛋白的酶解、促溶只是切除胶原蛋白的尾肽，使其变为可溶。因此，用非胶原蛋白酶提出的胶原蛋白为天然的、未变性的大分子胶原蛋白。2.9制取角蛋白魏民曾报道制取鱼鳞胶、鱼皮胶等的胶渣以及鱼品加工厂剩下的鱼鳞鱼鳍可用来制取角蛋白。可溶性角蛋白是一种表面活性物质，能用作洗涤剂的活性物，因其具有良好的乳化性能，还能用作农药的乳化剂，轻微水解后则可用作泡沫灭火剂。2.13其它研究进展 鱼皮可用来制革，鱼鳔可加工成鱼肚(鱼鳔经清洗、浸洗，干燥而成)。C1aire Hellio14等人研究发现，用乙醇从鱼的背部皮肤及粘液中提取到了抗细菌、抗真菌成分，这些成分对细菌，真菌具有很好的抑制作用，而且不会对小鼠的纤维原细胞产生毒害作用，因此有开发成药用制剂的可能。FLaos等人报道，用鱼下脚料与锯末、木屑制备可混合肥料。另外，鱼下脚料与草炭(peat)可以加工成混合肥料，作为蘑菇的培养料使用，而且其酸提取液具有丰富的营养素，可用来代替培养基，或者作为发酵基质使用。展望：由于鱼类资源的日益匮乏,对鱼类加工下脚料的综合利用愈来愈受到重视。在开发鱼类加工的同时，如何科学地开发利用低值鱼和鱼类加工下脚料等鱼类资源，以挖掘其经济价值和食用价值，是一个具有现实意义的研究课题，也是目前亟待解决的问题。开展鱼类加工下脚料和废弃物的综合利用，可变废为宝，生产出各种农业、轻工、医药、环保和食品行业所需的新产品，大大提高鱼类的附加值，降低主导产品的成本，取得较高的经济、生态和社会效益，为下脚料的高值化利用积累有意义的基础数据。参考文献1张慜，段振华，汤坚。低值淡水鱼加工利用研究进展J。渔业现代化，2003，（3）：30-312陈德隆。荣成绥鱼资源开发、利用的现状及建议采取的对策与措施J。现代渔业信息，1995，10(2)：2l-223段蕊，张俊杰。海洋低值小杂鱼的加工现状和方向J。中国水产，2000(6)：46-474龚钢明，顾慧，蔡宝国。鱼类加工下脚料的资源化与利用途径J。中国资源综合利用，2003(7)：32-345童军锋，张英。加强鱿鱼资源的加工和综合利用技术研究J。东海海洋，2001，19(4)：46-516 Windsor and Barlow.Introduction to fishery by-productsM.Fishing News Books,1981,3-46:81-1227黄志斌。水产品综合利用工艺学M。北京：中国农业出版社，1996，14-278黄志斌，水产品综合利用工艺学M。北京：中国农业出版社，1996，34-359 Strom T，A Gildberg,B Storme and J Aaa .Fish silage;why not use propionic and fornic acidA,In:J.J connell.Abvances in Fish Science and Technology C.Fishing News(Books) Ltd.London,1980,352-35410 Stephanie Bordenave，IngridFruitier，Isabelle Ballandier.HPLC Preparation of fish waste hydrolysate fractions effect on guinea pigileum and ACE activity.PBEP.BIOCHEM.