海参加工产品开发现状及研究进展

刘东竹，于笛，郑杰，刘雨曦，傅志宇，李龙，孟楠，方梓蓥，宋志远

1(大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁 大连，116023)2(辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁 大连，116023)3(辽宁省水产品分析检验及加工技术科技服务中心，辽宁 大连，116023)4(辽宁省水产品加工及综合利用重点实验室，辽宁 大连，116023)

海参属于棘皮动物，是底栖海洋和深海中发现的重要海洋无脊椎动物。目前全世界发现的海参大约有1 716种[1]，但大多数属于不可食用品种，可食用品种仅有40余种，主要产区位于中国、日本、韩国等温带地区[1-2]。我国分布有140余种海参，其中20余种具有食用价值，尤以黄渤海区域仿刺参的品质最佳[3]。

我国是海参养殖生产大国和消费大国。据历年中国渔业统计年鉴报道，2010—2020年全国海参养殖面积总体呈逐渐上升趋势，2020年养殖面积达到24.28万hm2(图1)。

图1 海参养殖面积分布图(2010—2020年)Fig.1 Aquaculture area distribution of sea cucumber (2010-2020)

全国海参养殖产量在2010—2017年稳步上升，但随后出现明显下降，2020年产量有所回升，达到19.65万t(图2)。山东、辽宁和福建是海参养殖的3大主要产区，其产量之和占全国历年海参总产量的90%以上。山东的海参养殖面积远远低于辽宁，但其年产量却相对更高。海参养殖产业的迅猛发展也极大地促进了其精深加工产业的发展。随着食品加工技术的不断提高，各种各样的海参产品层出不穷，越来越受到消费者的青睐。本文在概述海参及其营养价值和功效的基础上，对目前海参加工产品的开发现状和研究进展进行了梳理，并对未来可能的发展战略进行了展望，以期为海参精深加工产业的健康可持续发展提供借鉴和思考。

图2 海参养殖产量分布图(2010—2020年)Fig.2 Aquaculture production distribution of sea cucumber (2010-2020)

1 海参营养价值及生理功效

海参具有高蛋白、低脂肪的典型营养组成特性[4]，富含氨基酸、维生素及人体所必需的微量元素等，具有很高的营养价值[5]，其品质高低受海参种类、养殖模式、养殖海域、季节、年龄和生长发育阶段等多种因素影响(表1)。

表1 不同海参的主要营养成分 单位：%(干基)

体壁是海参主要的食用和药用部位[6]。蛋白质是海参体壁营养元素的主要组成部分，干重占比绝大多数为40%～60%，极少数超过60%或低于40%。大部分以胶原蛋白的形式存在，具有促进细胞修复和再生以及增强人体免疫力等功能[7-8]。海参体壁脂肪含量在干重1%～11%均有分布，以二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)等多不饱和脂肪酸为主。不同产地海参体壁脂质总量虽然基本相同，但是磷脂的脂肪酸组成，尤其是EPA和DHA的含量差异却十分显著。脂肪酸组成的不同导致其生理活性有所不同，EPA磷脂在改善脂质代谢方面效果更好，而DHA磷脂则在调节血压方面效果最佳。海参多糖是体壁重要的功能性成分，主要包括海参硫酸软骨素和海参岩藻聚糖硫酸酯2种，已被证实具有抗肿瘤[9]、抗氧化、抗凝血和抗帕金森等多种生理活性[10]，其含量一般在干重的10%左右，因测定方法不同结果也略有差异。海参体壁中的海参皂苷、海参肽、三萜苷以及脑苷酯等活性物质在抗肿瘤[11-12]、抗菌[12]、抗氧化[13]以及调节机体免疫[12]、促皮肤创面愈合[14]等方面也都具有良好的功效。除此之外，海参不同组织的营养组成也各具特色，海参肠、卵、呼吸树和精中的蛋白质含量均高于体壁，但矿物质元素含量明显低于体壁。近些年来，海参不同组织及其加工副产物中的多糖、皂苷等生物活性物质也已经成为众多学者研究和开发的热点，为海参资源的高值化综合利用奠定了良好的理论基础。

2 海参加工产品开发现状和研究进展

海参具有独特的自溶特性，在受到外界物理因素、化学因素和生理因素等的刺激后，原本正常的生命活动出现紊乱，会发生吐肠和体壁软化的现象[28-29]，这主要是由其自身所含内源酶的作用所引起的[30]。海参自溶现象是制约其加工、贮藏、运输和贸易等产业发展的重要因素[31]。海参捕捞后如不及时进行处理，会导致其品质下降，甚至造成巨大的经济损失。因此，需要对海参进行热加工等预处理以延长其保质期，从而为后续精深加工奠定基础。

2.1 海参干制类产品

2.1.1 盐干海参

盐干海参是一种最传统的加工方式，其大体加工流程为：新鲜海参→去内脏清洗→煮制→盐渍→烤参→沥干除湿→干燥成品[32]。盐干海参虽是海参制品的主要形式之一，但其在食用时需要经过繁琐的泡发和煮制，其体内蛋白质和黏多糖等水溶性和热敏感性营养物质极易遭到破坏和流失[33]。

2.1.2 淡干海参

淡干海参主要是用新鲜海参预处理后低温冷风干燥加工而成[34]。淡干海参在加工过程中不添加任何其他物质，并且相对于盐干海参其煮制和盐制过程减少，能够有效地保留海参原有的营养成分，而且具有易贮藏、方便携带的优点，在海参市场中占有重要的地位。但是，食用前通常需要采用水发法进行复水，会造成糖胺聚糖、胶原蛋白等营养物质发生一定程度的损失[35]，水发条件还会直接影响海参产品的质构特性，其中温度是最为主要的影响因素[36-37]。复水方式繁多，水平高低不一，导致发制后的海参产品质量参差不齐，亟待建立科学、有效的泡发工艺。

2.1.3 冻干海参

冻干海参是干海参加工的一种新技术，是通过冻结海参中的水分，使其在真空状态下直接升华从而实现脱去海参中水分的目的。此法能将海参水分含量降低到5%以下，脱水较为彻底，能够有效地保留海参原有的营养成分和生理活性物质，且冻干后海参进行复水食用，不仅时间短，而且复水后的口感与冻干前相比并无明显差别[38]。同时，此法还能够抑制细菌和酶的作用，从而有效延长海参产品的保质期，有利于产品的长期保存、运输和销售[39]。但是，真空冷冻干燥仪器设备购置和运行成本相对较高，严重制约着此法在海参产品加工过程中的广泛应用。

干制是海参干制品加工过程中的关键环节，其干燥方式一般采用自然晾晒、热风干燥、冷风干燥、真空冷冻干燥和真空微波干燥等。不同的干燥方式对海参制品品质影响程度有所不同。自然干燥法易受环境影响且蛋白含量较低、食用性差[40]；冷风干燥和真空冷冻干燥后的海参品质高于真空微波干燥和热风干燥方式，但真空冷冻干燥处理海参成本较高，冷风干燥方式所需时间较长，因此可通过冷风与热风等其他干燥方式相结合的方法来提高干燥效率[41-42]。

2.2 海参即食类产品

即食海参是目前市场上最为重要的一种海参产品形式，因其能够有效避免传统加工工艺中造成的营养成分损失，且与干海参相比具有弹性强、硬度小、食用方便等特性而深受消费者喜爱[43]。但是，即食海参口感普遍较软，保质期较短[44]，通常需要在冷冻条件下进行贮藏，贮藏期间易发生口感下降、风味或香味减弱甚至消失以及品质劣化、稳定性变差等现象，严重制约着该类型产品的长远发展[45]。目前，已有学者通过超高压处理[46]、真空低温加工[47]或添加外源性天然植物提取物[48]等方式来提高即食海参产品的品质及贮藏期稳定性。即食海参加工过程中的高温高压灭菌工艺能够使海参内源酶和可能存在的微生物失活，但其贮藏过程中发生的非酶降解仍能导致海参产品品质下降和货架期缩短[49]。蛋白氧化是即食海参加工和贮藏过程中品质劣化的主要因素之一，采用多元酚[50-51]、乳酸+茶多酚[52]等抗氧化物质进行预处理可以有效避免或降低海参质构劣化程度。目前也已经建立了基于高光谱图像和低场核磁共振技术的即食海参品质快速无损检测技术[36,53]。

2.3 海参营养保健类产品

目前，市场上海参类营养保健产品主要是基于海参肽、海参多糖或海参提取物等良好的生物活性加工制成的，产品主要以口服液、胶囊、粉剂和饮品等形式存在(表2)。采用生物可控酶解技术，将海参所含大分子胶原蛋白降解成更易被人体所吸收的小分子活性肽，进而辅以蜂蜜、鱼胶、桂圆、桑葚、蓝莓等食材的科学配比，从而制成具有明显营养滋补功效的海参营养保健产品。

表2 部分以海参为基础原料的营养保健类产品Table 2 Main nutritional and healthy products using sea cucumber as basic material

续表2

2.4 海参休闲类产品

2.4.1 海参果冻

果冻是一种深受大众喜爱的高膳食纤维休闲食品，其加工关键工艺在于胶体的选择，合适的胶体会显著提升产品的口感，开发高营养、多元化产品是果冻行业未来发展的重要趋势。以海参为主要原料，选择卡拉胶和魔芋胶的复配胶为胶体，所得果冻口感佳，且在4 ℃冷藏条件下的保质期远长于即食海参[54]。此外，由于海参具有补益功效，以其为原料制得的果冻具有补肺益肾、健脾开胃等效果[55]。海参多肽不仅具有多种生物活性，同时还具备良好的加工特性，具有较好的营养性、消化性和吸收性，必要时也可将其作为主料，辅以银耳等配料，所制备果冻营养更为丰富，既可以满足人们对于休闲食品的追求，又具有一定的生理保健功能[56]。

2.4.2 海参冻干脆片

冻干脆片食品种类繁多，营养丰富，既能够保留原料原有的营养成分，还易于储存，是一种富有潜力的休闲食品。真空冷冻干燥前后海参营养成分损失率极低，且冻干后的海参口感较佳。杨青[38]以盐渍海参为原料，利用真空低温加工和真空冷冻干燥技术加工出即食海参冻干片，既具有丰富的营养价值又美味可口，同时还有效地延长了海参产品的货架期。

2.5 海参其他类产品

2.5.1 海参罐头

海参罐头是将海参熟化后进行装罐或装袋，经灭菌处理后进行储藏，食用方便。海参体壁蛋白以胶原蛋白为主，杀菌过程中易在高温高压条件下发生变性降解，导致营养成分流失，从而对海参罐头的品质产生严重影响，这成为制约海参罐头产品发展的重要因素[57]。曾绍校等[58]在采用超高压技术有效钝化海参体内自溶酶活性的基础上开发即食海参软罐头，可使产品达到室温贮藏的要求，但冷藏在其储运过程中能进一步控制海参软罐头的品质。

2.5.2 海参奶

海参奶通常采用直接将海参匀浆的方式制作，能够有效地保留海参的营养成分和活性物质，其涩腥味可通过复配枸杞子、山楂、罗汉果调味提取液等方法进行有效去除，同时还可以增加海参奶的保健效果[59]。通过海参和牛奶中营养功效成分的有效结合所开发出的海参牛奶复合制剂，既可以有效地补充体力劳动者的体力，也可以作为术后滋补佳品，同时还具有一定的美容养颜功效[60]。

2.5.3 海参发酵产品

通过发酵或酿造技术将海参及其加工废液加以开发和利用，既能丰富发酵制品中的营养元素，还可以实现海参资源的高值化利用。海参酱油一般是以海参体壁酶解浓缩后的提取液或者加工过程中产生的废液为基础原料，或者按照酱油发酵过程制作，或者是直接与酿造酱油进行复配而成。孔繁东等[61]以海参加工废液为主要原料，采用低盐固态发酵酿造新型酱油，既有效利用了废液含盐的特性又提高了产品的附加值。此外，HE等[62]将海参酶解与传统的黄酒生产工艺相结合制成海参米酒，其功能成分和抗氧化活性都高于传统米酒，营养丰富。

2.5.4 海参胶

胶类补剂自古便为民间所习用，早在《神农本草经》中，就把阿胶和鹿角胶列为滋补上品[63]。胶原是制胶的主要原料，鉴于人们对牲畜胶原制品健康安全性的担忧，海参因其体壁含有丰富的胶原而在开发胶类食品方面具有一定的优势。林丹[64]在建立海参全营养浓缩食用胶生产方法的基础上开发了即食海参胶与营养海参胶膏2种即食产品，营养丰富，开袋即食，为海参加工提供了一种新思路。

3 海参加工产业存在问题与发展战略

3.1 存在问题

近年来，随着海参精深加工技术水平的不断提升，海参的加工与产品创新也得到了快速发展。但是，海参精深加工产业仍然存在以下问题。

3.1.1 精深加工产品比例低且类型单一

市场上现有海参产品仍主要以淡干海参、冻干海参、即食海参等产品为主，以海参活性肽和活性多糖为基础开发的口服液等营养保健类产品大多处于小试或中试阶段，部分海参精深加工产品甚至只停留在研发阶段，并未进行成果转化，离产业化生产的要求尚有差距。

3.1.2 消费者认知不足且对海参产品缺乏足够信心

海参的营养价值和药用价值虽已被很多研究所证实，但研究重点大都集中在营养品质评价以及生物活性物质的分离制备和活性鉴定等方面，有关其吸收利用方面的研究相对较少。消费者与研究人员所获信息不对称，一方面对海参的生理功效心存疑虑，另一方面海参产品标准的缺乏和滞后也导致消费者对相关产品缺乏信心。

3.1.3 现有加工技术与新型产品需求间的矛盾凸显

海参独特的自溶特性导致热处理成为海参加工过程中必不可少的重要手段，但是热处理通常会导致海参中水溶性和热敏性的营养成分和活性物质发生不同程度的损失，从而造成海参加工产品营养品质的下降，无法最大程度地满足消费者对于营养、健康、方便海参产品的需求。

3.1.4 加工产业与上下游产业缺乏有效互动

海参加工产业是其上游海参育种、养殖、病害等相关产业链的有效延伸，但是目前相互之间缺乏衔接和反馈，并未形成整体效应。

3.2 发展战略

未来，开发“营养健康、方便快捷、绿色安全”且能够满足不同群、个体个性化、多元化需求的海参产品将成为海参精深加工产业发展的主要目标。首先，要持续加强海参精深加工相关技术的基础理论研究。深入挖掘海参潜在的营养和药用功效，明确功能因子的构效关系，为最大化程度地实现海参资源的高值化和高质化利用以及海参产品研发和生产线设备升级改造提供理论依据；其次，继续强化区域品牌建设和保护。农产品的核心价值来自其生长的自然环境，与其地域优势密切相关。在“中华好海参”全国性团体品牌的带动下，充分发挥海参的核心价值，建立“有标准、有管理、有品质”的地域品牌，带动海参产业的提升；最后，加快海参产品相关标准的制定，加强政府监管力度。建立全产业链可追溯体系，对从业者市场行为进行严格规范，避免出现以次充好、假冒产地、非法添加等问题，不断增强消费者对产业的认知度和信任度。

4 结语

海参具有极高的营养价值和药用价值，养殖规模和养殖产量巨大。随着各种生物高新技术的不断发展，海参加工产业的技术水平显著提升，产品种类进一步丰富，但仍然存在精深加工产品比例低、理论基础研究相对薄弱、消费者对产品认知不足以及现有加工技术与消费者对于营养健康、方便快捷海参产品追求之间的矛盾日益凸显等问题。基于不同群、个体的特色化需求开发海参相关产品，实现海参目标营养成分和生物活性物质的精准调控和靶向递送，将是海参精深加工产业未来发展的主要趋势和方向。随着行业的规范度提升以及消费者对产业认知度和信任度的逐渐增强，海参精深加工产业必将持续健康、快速发展。