美国红鱼与罗非鱼带鳞鱼皮胶原蛋白 提取技术预处理指标分析

◎ 梁吕保，唐彩珍，蔡雯雯，黄 丹，黄丹莹，谭雁以

（1.广东百维生物科技有限公司，广东 化州 525100；2.百洋产业投资集团股份有限公司，广西 南宁 530004）

近年来，罗非鱼产量增长开始放缓，平均每年增长速度为3.88%，2015—2018年达到相对稳定阶段，基本稳定在158万t左右[1]。虽然养殖规模没有太大增量，但随着鱼类胶原蛋白保健品的兴起，罗非鱼皮菜品（水发鱼皮、火锅鱼皮、脆炸鱼皮等）逐渐打开市场，以前作为下脚料处理的罗非鱼皮成为热门的生产原料。用于生产胶原蛋白和明胶的鱼皮原料比例被压缩，罗非鱼带鳞鱼皮的原材料价格大幅上涨。为了胶原蛋白行业的可持续发展，现对美国红鱼和罗非鱼带鳞鱼皮的预处理工艺进行分析和比较，为进一步开发高附加值的胶原蛋白与明胶原料提供依据。

美国红鱼，学名眼斑拟石首鱼（Sciaenops ocellatus）为鲈形目，石首鱼科，拟石首鱼属，英文俗称红鼓鱼，别称红姑鱼、海峡鲈、斑尾鱼[2]，是我国常见的网箱养殖鱼类，养殖产量大，味道鲜美，营养价值高，深受人们的喜爱[3]。美国红鱼鱼皮原料充足，其作为经济鱼类在我国南方广泛养殖，2018年产量高达6.8万t，其中广东地区占49%，约3.3万t[4]。仅广东省内的美国红鱼加工成为出口的鱼片后就可产生约0.2万t的带鳞鱼皮。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

主要材料为美国红鱼带鳞鱼皮、罗非鱼带鳞鱼皮，由广东雨嘉水产食品有限公司提供。

主要试剂为盐酸、食盐、柠檬酸，均为食品级。

1.2 仪器与设备

101-1电热恒温干燥箱（上海博迅实业有限公司）、SX2-4-10N箱式电阻炉（上海一恒科学仪器有限公司）、DDS-307精密电导率仪（上海仪电科学仪器股份有限公司）、PHS-3C型精密pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）、78-1磁力加热搅拌（天津市欧诺仪器仪表有限公司）、UV-1100紫外分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）、ZE6000分光测色仪（日本电色工业株式会社）、PAL-1糖度计（ATAGO（爱拓）株式会社）。

1.3 试验方法

1.3.1 鱼皮与鱼鳞所占比例的测定手工去鳞后，分别称重，按式（1）式（2）计算可得：

1.3.2 规格测定

脱灰后鱼鳞规格测定：手工测量鱼鳞的长与宽。鱼皮规格测定：手工测量鱼皮的长与宽。

1.3.3 鱼鳞脱灰收率的测定鱼鳞经过盐酸脱灰，自然沥干水后称重，按公式

（3）计算可得：

1.3.4 鱼皮脱脂收率的测定

鱼皮经过纯碱、食盐清洗，自然沥干水后称重，按公式（4）计算可得：

1.3.5 提胶收率

脱脂鱼皮、脱钙鱼鳞加酸、热水提胶，手持浓度计测定胶液浓度，按公式（5）计算可得：

式中：0.77为手持糖度计的校正系数。

1.3.6 B值的测定

用分光测色仪对胶液进行检测，读数记录结果，判断提取胶原蛋白的胶液颜色及净度，颜色越浅，杂质含量越少，B值越小。

1.3.7 570 nm透过率的测定

用分光光度计对胶液进行检测然后读数记录结果。透过率越高，胶原蛋白液越澄清，杂质越少，胶原蛋白含量越高。

2 结果与分析

2.1 鱼皮与鱼鳞所占比例的比较

工业化生产时，因鱼鳞脱灰及鱼皮脱脂工艺不同，带鳞鱼皮须通过脱鳞设备将鱼皮及鱼鳞分离后，才能分别进行脱灰、脱脂处理。带鳞鱼皮通过运输系统进入脱鳞机，高速回转的锤头冲击带鳞鱼皮，大于筛孔尺寸的鱼皮阻留在筛板内，进入下个工序，小于筛孔的鱼鳞筛板排出，进入另一工序，鱼皮与鱼鳞达到分离。对分离后的鱼皮、鱼鳞分别称重，鱼鳞鱼皮含量见表1。从表1可以看出，美国红鱼与罗非鱼的鱼皮、鱼鳞比例相差不大。罗非鱼原有的脱灰设备与脱脂设备处理能力不用进行调整。

表1 鱼皮、鱼鳞所占比例表

2.2 脱灰后鱼鳞规格的比较

鱼鳞通过浸酸脱钙处理后，胶原蛋白比例增加，杂质减少，灰分可以控制在0.5%以下，是进行胶原蛋白与明胶生产的预处理步骤。对脱灰后的鱼鳞按3个规格进行筛选，称重计算比例，得出表2。从表2可以看出，美国红鱼的鱼鳞比罗非鱼的鱼鳞大，与草鱼鳞的尺寸比较接近，脱灰设备内网的筛孔不需作调整，脱灰过程中清洗换水时鱼鳞不会穿过筛孔排出。

表2 鱼鳞规格表

2.3 鱼皮规格的比较

从表3可以看出，美国红鱼的鱼皮比罗非鱼的鱼皮更长，使用泵输运过程中，鱼皮可能会缠绕在水叶上，造成电机过载，因此，原来输送罗非鱼鱼皮的泵头应做适当调整。

表3 鱼皮规格表

2.4 脱灰脱脂后的收率、灰分比较

鱼鳞是鱼皮真皮层变形物，主要由胶原蛋白和羟基磷灰石组成，羟基磷灰石富集在胶原蛋白的表面[5]。据刘艳等[6]的研究，鱼鳞组成成分的30%为灰分（羟基磷灰石和少量磷酸钠、碳酸钙、磷酸镁）。为有效提取鱼鳞所含蛋白，有必要对鱼鳞进行脱钙处理。而鱼皮中除富含胶原蛋白（约占鱼皮总量的25%）外，还含有约2%的杂蛋白，为了使胶原蛋白能满足不同领域的要求，在鱼皮胶原蛋白提取前需对原料鱼皮进行除杂处理。此外，鱼皮中脂肪含量较高，且大多数为不饱和脂肪酸，在加工和贮藏过程中容易氧化变质，因此在其加工利用前脱脂也成为一道必不可少的工序[7]。从表4可以看出，美国红鱼与罗非鱼鱼鳞脱灰后收率、灰分含量均比较接近；鱼皮脱脂后收率、鱼皮脱脂的灰分含量有差异。根据《食品安全国家标准 食品添加剂 明胶》（GB 6783—2013）明胶产品灰分应≤2%，《食品安全国家标准 胶原蛋白肽》 （GB 31645—2018）胶原蛋白肽产品灰分应≤7%的要求，美国红鱼脱灰鱼鳞的灰分和脱脂鱼皮的灰分均可达标。

表4 鱼鳞脱灰、鱼皮脱脂后收率、灰分比较表

2.5 提胶收率、B值、570 nm透过率的比较

从表5可以看出，美国红鱼鱼鳞鱼皮与罗非鱼鱼鳞鱼皮的明胶含量、胶液的B值、透过率较接近。因此，美国红鱼可作为罗非鱼来源原料的补充来提取胶原蛋白，其技术可行。

表5 鱼鳞脱灰、鱼皮脱脂后提胶收率、B值、透过率比较表

3 结论与讨论

从鱼皮鱼鳞比例、规格以及脱灰脱脂收率可以看出，美国红鱼鱼鳞鱼皮与罗非鱼有较多共性，这就决定了美国红鱼可采用罗非鱼鱼鳞鱼皮的预处理加工工艺，工厂设备和工艺无需过多调整；美国红鱼鱼鳞脱灰收率为48.54%、罗非鱼为47.67%；美国红鱼鱼皮脱脂收率为78.11%、罗非鱼为94.54%；鱼鳞和鱼皮脱灰脱脂后两种鱼的灰分均满足国家标准《食品安全国家标准 食品添加剂 明胶》（GB 6783—2013）明胶产品灰分应≤2%、《食品安全国家标准 胶原蛋白肽》 （GB 31645—2018）胶原蛋白肽产品灰分应≤7%的要求；对比两种鱼的鱼鳞提取明胶收率、B值和在570 nm处的透过率，两者数值接近。

由此可得，对鱼源性的鱼胶原蛋白、鱼明胶的提取，美国红鱼可作为罗非鱼来源原料的补充，其技术可行，只需进行微调就可实现美国红鱼和罗非鱼鱼鳞鱼皮的预处理，缩短工艺调整时间。此外，美国红鱼发展较快，鱼鳞鱼皮原料充足，企业可根据发展需求，将其发展为主导鱼源性胶原产品原料。