低值水产品及加工副产物高值化综合利用的研究进展

夏虹

摘要：低值水产品及加工副产物的高值化综合利用是全国水产品资源开发利用的重要研究课题，因其产量较大，具有较高的营养价值和经济价值，市场前景广阔。该文从鱼油、鱼糜制品、胶原蛋白、钙制品、海鲜调味品、生物医药及制品、休闲食品等方面，综合论述了低值水产品及加工副产物高值化利用的研究进展，为今后更深入的研究提供参考。

关键词：低值水产品；加工副产物；高值化

全国水产资源丰富，各种水产品年产量可达4896万吨，加工过程中产生的鱼头、鱼骨、鱼鳞、鱼鳔和其他水产品内脏等水产副产物大约占水产品总量的40%-60%[1]，每年淡水鱼副产物产量在250万吨以上。低值水产品加工产业链条短，资源浪费严重，经济效益低，这些资源如何能更好的被利用是现代水产品加工的重要研究课题。随着现代社会的发展，鱼类加工技术逐步完善，以低值水产品和水产品加工副产物为原料加工的产品越来越丰富，本文主要从食用、药用、保健、休闲等制品研发的领域进行阐述，为继续深入研究开发新产品提供参考。

一、鱼油

鱼油含有丰富的EPA、DHA等多不饱和脂肪酸，具有很高的营养价值，可以调节血脂、预防老年痴呆、提高记忆力、提高免疫力等。水产品加工过程中产生的鱼头、内脏等副产物中含有丰富的油脂。据统计，以淡水鱼为例，每加工100吨淡水鱼就会产生30-50吨副产物，淡水鱼加工副产物的含油率达20%以上[2]。

鱼油的提取方法有有机溶剂法、蒸煮法、压榨法、稀碱水解法、酶解法和超临界流体萃取法。工业上以采用正己烷等有机溶剂萃取鱼油为主，因易造成有机溶剂残留，一般只用于饲料工业；蒸煮法、压榨法工艺较为落后，提油率低且鱼油质量差；酸水解法和稀碱水碱法产生的水解液对环境有一定的危害性；超临界流体萃取法是近些年发展迅速的新型提取方法，鱼油提取率高，可有效防止脂质氧化，降低砷等污染物含量，提高鱼油品质，但成本同样较高，Rodriguez[3]等人采用超临界流体萃取法从鱼类加工副产物中提取鱼油，提取条件是萃取压强25MPa、温度40℃、时间3 h、流速10 kgCO2/h，鱼油提取率达到90%以上。

目前常用的是酶解法。酶解法比较温和，提取率高，品质好，酶解液含有一定的蛋白质，可以回收用作饲料。邵娜[4]用响应面分析软件对胰蛋白酶提取草鱼内脏鱼油工艺进行优化，得出最优条件是酶解温度48.57℃、pH 8.34、酶添加量1.65%、料液比1：0.87、酶解时间4 h，此条件下测得鱼油提取率为70.16%。刘闪等[5]用单因素分析结合正交试验进行优化，得出提取鱼油最佳工艺参数为料液比1：1.5、酶解时间3 h、酶添加量1.5%、酶解温度45℃、pH 7.0，得出粗鱼油提取率74.8%。李梦凡[6]用单因素实验结合响应面分析法对酶解法提取罗非鱼鱼头中鱼油工艺的进行优化，确定最佳工艺条件为酶添加量1.25%、料液比1：1、酶解温度56℃、酶解时间2.5 h，得出鱼油提取率为81.3%。

二、鱼糜制品

鱼糜制品具有高蛋白低脂肪、细嫩味美、调理方便、耐贮藏等特性，除了本身风味独特、营养保健之外，还可以以鱼糜为原料加工福建鱼丸、湖北鱼糕等传统食品，既能实现低值鱼及其加工副产物的高值化利用，又广受大众消费者好评。近几年全国年消费鱼糜（鱼丸为主）量超过100万吨，在世界的鱼糜及鱼糜制品领域扮演着越来越重要的角色。

低值水产品及其副产物中蛋白质组成及胶凝情况决定鱼糜制品的质量优劣。胶凝的主要蛋白为肌原纤维蛋白，其含量及组成蛋白的比例不同会直接影响鱼糜凝胶能力。可通过添加凝胶增强剂、优化工艺等措施改善凝胶特性。柳丽宁等[7]探讨不同淀粉对不同品质鱼糜凝胶形成能力的影响，结果发现添加马铃薯淀粉可使鱼糜凝胶网络结构变得更加致密有序，从而增强鱼糜制品的凝胶强度。黄洁等[8]研究水分马铃薯淀粉的添加对鱼糜制品凝胶特性的影响，结果显示水分马铃薯淀粉可以更好的改善鲢鱼鱼糜制品的凝胶性能，最佳添加量在8%左右。

目前在优化鱼糜及其制品的配方方面研究较为广泛，主要从凝胶食品的稳定性、亲水性、营养性等角度出发。王燕[9]研究了鲢鱼鱼糜及其制品—鱼糕的生产工艺，确定最终鱼糕配方为鲢鱼鱼肉45%、肥膘12%、酶添加量0.14%、蛋清添加量10.58%、复合磷酸盐添加量0.33%、木薯变性淀粉添加量8.92%、食盐1.50%、糖1.50%、料酒0.60%、白醋0.30%、生姜1.80%、味精0.70%、卡拉胶0.30%、大豆分离蛋白2.00%。郭培[10]以罗非鱼加工下脚料中的鱼皮和鱼碎肉为研究对象，采用单因素试验和正交试验进行优化，得出制备鱼糜制品的最佳制作配方是食盐2%、羟丙基淀粉10%、明膠溶液（w/v为6.67%）15%、蔗糖2%，获得的鱼糜制品形状完整、富有弹性、断面孔洞致密、口感和风味良好。

三、水产胶原蛋白

胶原蛋白具有良好的生物相容性和降解特性，目前广泛用于制药、化妆品、生物工程等领域，因口感柔和、味道清淡、易于消化，一直备受食品领域的关注[11]，具有广泛的市场前景。水产动物中胶原蛋白资源丰富，在鱼皮、鱼鳞等中提取胶原蛋白的研究较为广泛。王希等[12]以冷冻阿拉斯加深海鳍鱼皮为原料，利用响应面分析法优化超声波快速提取胶原蛋白工艺，获得最优提取条件为pH 2.0、温度35℃、超声波辅助提取时间3.5 h、酶解时间7.5 h，胶原蛋白提取率达33.75% 。张治国等[13]采用0.5 mol/L醋酸提取以及NaCI沉淀的方法从虹蹲鱼皮中提取胶原蛋白，通过电泳实验分析红鳟鱼皮的胶原蛋白为I型胶原蛋白。

每年全国废弃的鱼鳞产量达30万吨以上，从鱼鳞中提取胶原蛋白可有效提高鱼鳞附加值，潘洪民等[14]以武昌鱼鱼鳞为原料，通过正交试验获得提取胶原蛋白的最佳提取工艺条件为固液比1：25，脱钙时间3 h，提取时间每次1.5天，脱钙酸浓度为0.4 mol/L，在此条件下胶原蛋白提取率为1.142%。梅鑫东等[15]以鳙鱼鱼鳞为原料，采用木瓜蛋白酶提取胶原蛋白，通过正交试验直观分析和因素水平趋势分析最终确定最佳工艺参数为液固比20：1，提取时间36 h，木瓜蛋白酶浓度2.5%和提取温度28℃，在此条件下，胶原蛋白提取率高达11.64%。

四、钙制品

鱼骨中钙含量高达30%左右，是非常好的钙源[16]。通过鱼骨制备易于被人体吸收的活性钙制剂，不仅可解决环境问题，还可以提高鱼骨附加值，提高水产品副产物经济效益。钙制品主要产品包括鱼骨粉，钙片等营养保健品。

鱼骨粉是以鱼骨为原料，经高温、皂化脱脂、脱胶、脱腥、干燥粉碎等过程，制成的一种天然补钙产品[17]。余海霞等[18]以鮟鱇鱼骨为原料，采用碱性蛋白酶在温度50℃、时间2.5 h、pH 11.0的酶解条件下净化鱼骨后，经100 min超微粉碎獲得鱼骨粉钙含量达29.5%，钙吸收率达79.3%-83.5%，是一种优质、安全、利用率极高的钙补充制剂。马海霞等[19]采用干酪乳酸菌对罗非鱼骨粉进行发酵，可明显提高鱼骨粉发酵液中的游离Ca2+含量，通过正交试验获得的最优工艺条件为发酵时间8天、接种量8%、葡萄糖用量5%、发酵温度37℃、骨粉粒径<0.075 mm条件下，发酵上清液中游离Ca2+含量为5.86 mg/mL，远高于牛奶中的Ca2+含量（1.20 mg/mL）。

近年来，以鱼骨为原料制备钙片的研究较多，钙片质量稳定，咀嚼后表面积增大，可促进其在人体内的溶解吸收[20]。霍健聪等[21]以鳕鱼鱼骨为原料，采用碱醇法制备鳕鱼骨钙粉，最佳工艺为1 mol/LNaOH溶液、浸泡时间30 h，乙醇浓度60%、浸泡时间15 h，再通过4%浓度的乙烯毗咯烷酮乙醇溶液作为粘合剂，同时加入1：2的填充剂和奶粉，获得的鳕鱼骨钙片对大鼠的血钙、血磷和骨钙含量均有显著提高，具有良好的补钙和防止骨质疏松的功效。程莉双等[22]以鲤鱼鱼骨为原料，经过软化、脱腥、干燥、磨粉、配料、压片等工艺制成口含片，产品按照鱼骨粉：乳清蛋白粉：柠檬酸：白砂糖：菊粉比例为48：60：2.35：10进行配制，风味良好，经检测含钙量为83.35 mg/片。

五、海鲜调味品

海鲜调味品不仅具有丰富的呈味物质、天然的海鲜风味，还富含牛磺酸、活性肽、核苷酸等生理活性物质，具有特殊的营养和保健功能[23]，开发新型天然海鲜调味品是目前的研究热点。制备海鲜调味品的原料主要来源于鱼贝类、藻类、水产生物及其下脚料或蒸煮液。研发的产品类型主要包括海鲜酱油、鱼露、海鲜风味酱等。

海鲜酱油研究由来已久，张旭[24]以扇贝裙边、豆粕、小麦为原料，采用高盐稀态发酵工艺法，先多菌种混合制曲，再添加混合酵母菌发酵，开发扇贝裙边酱油。于小航[25]以鳗鱼副产物为研究对象，利用低盐固态发酵法以及酶催化—纯种液态发酵制备了两种醒鱼风味酱油。

鱼露主要是以低值鱼虾或水产品加工下脚料为原料生产发酵而成的独特调味品。薛佳[26]以罗非鱼加工下脚料为原料，使用复合酶解与固态米曲霉低盐保温发酵联用的方法进行速酿低盐优质鱼露的研究，得到了风味鲜美、感官良好的低盐优质鱼露。吴朝朝[27]以淡水鱼加工副产物为原料，采用现代生物技术和酶工程技术速酿一种低盐风味鱼露，通过正交试验得到最佳发酵工艺条件为发酵温度50℃、加曲量20%、加酶量0.1%、pH 6.0。在最佳发酵条件下鱼露中的氨基酸态氮含量为1.396 g/100ml。

海鲜风味酱主要以虾头、扇贝裙边等水产品加工副产物为主要原料制备而成，具有原料特有风味。赵麟远[28]以大豆和海产品加工下脚料为主要原料，经过通风制曲、天然发酵后生产海鲜系列风味酱，通过正交试验获得最佳工艺条件为大豆、海产品下脚料和面粉按照7：2：1的比例混合，各种香辛料最佳添加量分别为桂皮0.6%、八角0.3%、花椒0.05%、茴香0.035%。谢主兰等[29]以低值小海虾为原料，采用响应面分析法，经中性蛋白酶酶制剂制备低盐虾酱，最佳工艺参数为中性蛋白酶添加量0.33%、食盐添加量15.12%、酶解温度50.18℃、酶解时间2.05 h，在此条件下，低盐虾酱的游离氨基态氮（FAN）值为0.587 g/100 g。

六、生物医药及制品

通过低值水产品及水产品副产物中丰富的蛋白质制备亚铁螯合物、抗氧化肽等，可为生物医药领域提供重要原料。霍健聪等[30]以带鱼下脚料为原料，通过复合酶水解，在水解液中加入氯化亚铁振荡螯合，经离心、分离、冻干后获得多肽亚铁螯合物，再经过两次葡聚糖凝胶分离纯化获得有较高抑菌活性的纯化组分。该组分有较强的抑菌作用，通过形成跨膜的离子通道，破坏菌体外膜结构，导致菌体内容物外泄，菌体死亡。段秀等[31]以罗非鱼皮为原料制备胶原蛋白肽（TSGP），与亚铁盐进行螯合反应，实验优化得出最佳螯合反应条件是m多肽：mFeCl2·4H2O=500：1、pH 6.0、反应时间50min、温度35℃，抗氧化活性测定实验表明，该螯合物具有较强的清除DPPH自由基和ABTS+自由基的能力。张华[32]以比目鱼加工副产物鱼皮为原料，制备具有较强抗氧化功能的抗氧化肽，通过对制备抗氧化肽的酶解工艺进行曲面响应优化，得到最佳工艺参数为pH 6.62、温度48.2℃、E/S2840U/g，在此条件下，抗氧化肽的DPPH清除能力为23.09%。

七、休闲食品

目前，以低值水产品及其加工副产物为原料加工的休闲食品种类繁多，包括鱼片、鱼头罐头、鱼冻、骨酥鱼、鱼皮膨化食品、鱼卵粒等。孙洋[33]以鲢鱼为原料，采用盐渍脱腥、干燥、油炸、脱水技术生产具备高附加值和风味独特的半干鲢鱼片休闲制品。周婉君等[34]以鲟龙鱼头为原料，研究鲟龙鱼罐头加工技术，采用正交试验获得罐头调味料最佳配方为酸菜60 g、食盐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、红辣椒10 g、植物油4 g，在115℃条件下高压处理15 min，可达到商业无菌要求，产品骨质软化程度适中，品质嫩滑，口感细腻，具有鳃鱼的特性，其各项微生物指标均符合国家规定的食品卫生标准。

李佳文等[35]利用鱼糜生产过程中产生的鱼头、鱼骨刺等副产物制备鱼冻，获得鱼冻的配方为蛋白液100%、魔芋胶0.15%、卡拉胶0.15%、柠檬酸钠0.1%、氯化钾0.1%，所得鱼冻色形味俱佳，并含有丰富的蛋白质和氨基酸。李倩[36]以鲢鱼为主要研究对象，通过酵母脱腥、二次干燥、亚临界水蒸煮、多步油炸、复配调味等技术手段研发出香辣酥骨鱼、豆豉酥骨鱼产品，攻克了酥骨鱼生产的关键技术。邱莲莲等[37]以鮟鱇鱼皮为原料，经过去腥、油炸、脱油、微波膨化、调味等工序，获得的鮟鱇鱼皮休闲微波食品口感酥脆、味道鲜美，提高了鮟鱇鱼的经济价值。曾稍俏[38]以大黄鱼加工过程产生的副产物鱼卵为原料，经过脱腥后，获得大黄鱼鱼卵休闲食品—鱼卵粒的工艺配方最优组合为麦芽糊精添加量5.0%、卡拉胶添加量2.0%、精盐添加量1.0%、白砂糖添加量6.0%。

八、结语

全国水产品加工业发展迅速，低值水产品及加工副产物产量逐年增长，其营养价值极高，但加工利用率较低，与渔业的迅速发展和人民的较高生活水平不协调。2015年农业部部署了农产品及加工副产物综合利用的工作，提出要对加工副产物进行高值化利用，通过开发利用水产品皮骨与内脏等加工副产物丰富的营养成分，用作生产食品、提取营养和活性物质、饲料、肥料以及其他精深加工产品，并鼓励建立副产物收集、处理和运输的绿色通道，实现加工副产物的有效供应和加工。相信在政府的大力支持下，通过企业、行業协会等多方推动，低值水产品及加工副产物高值化利用未来将具有更加广阔的发展前景。

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