鱼头鱼骨的综合利用研究进展

袁美兰++赵利++刘华++苏伟

摘要 鱼类加工过程中会产生大量的鱼头、鱼骨等下脚料，这些下脚料含有丰富的营养成分，可分类加以利用。本文就鱼头、鱼骨在制作鱼粉、补钙产品、休闲食品、调味料，以及提取明胶、硫酸软骨素和多糖等方面的应用进行了综述。

关键词 鱼头；鱼骨；利用

中图分类号 TS254.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0284-03

Comprehensive Utilization of Fish Head and Fish Bone

YUAN Mei-lan ZHAO Li * LIU Hua SU Wei

（National R & D Branch Center for Freshwater Fish Processing（Nanchang），School of Life Science，Jiangxi Science & Technology Normal University，Nanchang Jiangxi 330013）

Abstract Fish process refuges，including fish head，fish bone et al.，are value for their nutrients，and can be processed into various products.In this study，the applications of fish head and fish bone in processing of fishmeal，calcium supplement，snack food and spices，and in extraction of gelatin，chondroitin sulfate and polysaccharide were summarized.

Key words fish head；fish bone；utilization

我国是渔业生产大国，水产品产量逐年稳步增长。2012年，全国水产品总产量5 907.68万t，比上年增长5.43%；其中水产品养殖产量4 288.36万t，同比增长6.59%。在国内渔业生产中，鱼类产量3 476.40万t，比上年的3 304.07万t增加5.2%，其中淡水鱼2 497.71万t，海水鱼978.69万t[1]。鱼类在加工过程中尤其是加工成鱼糜的过程中，会产生大量的鱼头、鱼骨、鱼尾、鱼皮、内脏等下脚料。研究发现，青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼和鳊鱼7种大宗淡水鱼中青鱼的采肉率最高，为54.33%，鳙鱼的最低，为32.80%[2]，余下的45%～67%即为鱼头、鱼骨等下脚料。近年来，我国鱼类加工比例逐年上升，但目前仍不足50%，如果按加工50%计算，将产生782万～1 164万t下脚料。这些下脚料目前并没有很好地利用起来，除了一部分用于加工饲料鱼粉外，大部分被直接丢弃，既浪费了大量资源，又污染了环境，增加了环境治理的费用。如何有效地利用鱼类加工中产生的鱼头、鱼骨等下脚料，产生经济效益是水产加工业面临的一个重要课题。鱼类加工下脚料中含有丰富的营养物质，如蛋白质、脂肪、钙磷等矿物质以及风味物质等，如军草鱼鱼头蛋白质含量（干基）为39.81%，脂肪含量37.17%，不饱和脂肪酸含量15%左右，EPA、DHA含量11%左右，鱼头酶解蛋白粉粗蛋白含量（干基）85.46%，氨基酸含量78.8%，必需氨基酸27.67%[3]。金枪鱼骨中蛋白质、灰分、脂肪含量分别为57.2%、33.1%、8.0%；其氨基酸含量为26.6%，必需氨基酸占总氨基酸24.89%；鱼骨油中不饱和脂肪酸占39.58%，其中EPA、DHA含量为17.68%。金枪鱼骨中含17种矿物质元素，Ca和P分别为5.27%和2.89%，另外还含有Na、Mg、Zn和Fe等多种微量元素[4]。如果能根据下脚料的性质加以分类利用，不但能减少资源浪费，大大增加鱼类加工的附加值，同时还能减少环境污染，实现鱼类生产加工的绿色、可持续发展。值得注意的是，鱼类加工企业和科研机构已认识到鱼类加工副产物综合利用的重要性，并就此付诸努力。目前，已有不少关于鱼类加工副产物综合利用的研究报道。本文就鱼类加工产生的鱼头、鱼骨的再利用研究情况进行综述。

1 生产饲料鱼粉

鱼粉是用一种或多种鱼类或鱼类加工副产物为原料，经去油、脱水、粉碎加工成的高蛋白质饲料原料。鱼粉作为一种优质蛋白质饲料，是配合饲料，尤其是水产全价料中不可缺少的一部分。2012年我国鱼粉产量为195.263 4万t，比上年增长7.2%[1]。以鱼类加工副产物生产鱼粉用于水产饲料的生产，可降低饲料生产成本，发展渔业循环经济。王 彬等[5]将鲢鱼鱼头、鱼骨与其他加工下脚料一起，经脱腥脱臭后蒸煮，压榨分离鱼油，固体残渣湿粉碎后干燥得到鱼粉。通过正交试验确立了最佳工艺参数为脱腥时间为60 min，蒸煮温度为90 ℃，压缩比为4.4，干燥温度为50 ℃。

2 制备螯合钙或其他形式补钙产品

鱼骨中含有丰富的能促进人体生长发育的天然优质钙，故可用以制成各种补钙食品。

2.1 水解胶原蛋白制备胶原多肽螯合钙或氨基酸螯合钙

目前，市场上补钙制剂繁多，有碳酸钙、醋酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等，但以碳酸钙等无机钙盐占主导地位，而以氨基酸钙为代表的新型可溶性有机钙，是近年来研究的热点，具有吸收率高、无毒副作用的特点。

以鱼头、鱼骨制备胶原多肽螯合钙或氨基酸螯合钙的研究大致有2种，一种是鱼头、鱼骨既作为肽源，又作为钙源，将其中的胶原蛋白水解后制得多肽或氨基酸，将其中的钙用盐酸或乳酸等酸解制得游离钙，再将二者在一定条件下螯合得到胶原多肽螯合钙或氨基酸螯合钙。张 妹等[6]将罗非鱼下脚料（鱼头、鱼骨架）先加酶水解，制得氨基酸多肽溶液，剩下的鱼骨烘干超微粉碎后盐酸酸解制得游离钙，再与氨基酸多肽液螯合制成氨基酸多肽螯合钙。研究得到利用盐酸酸解鱼骨粉的最佳条件为：温度50 ℃、时间100 min、盐酸浓度4 mol/L、盐酸添加量12 mL/g（以骨粉计）；螯合反应的最佳条件为pH值5、时间60 min、多肽液与钙离子质量比2.5∶1、温度80 ℃。范鸿冰等[7]以鲢鱼骨为原料，采用风味蛋白酶水解制备胶原多肽水解液，再用乳酸酸解剩余骨渣中的钙，然后将得到的胶原多肽水解液和钙液进行螯合，制备骨胶原多肽螯合钙，螯合条件为pH值8、温度25 ℃，多肽液与钙液体积比1∶1反应40 min，得到的鲢鱼骨胶原蛋白螯合钙螯合率达85.24%。范露[8]用酸法、碱法或蛋白酶酶法水解白鲢鱼中骨，得鱼骨蛋白肽和鱼骨渣，用盐酸提取骨渣中的钙，再以鱼蛋白肽和鱼骨中提取的可溶性钙为原料，采用湿法鳌合制备鱼蛋白肽鳌合钙。另一种是以鱼骨胶原蛋白为肽源，外加的CaCl2为钙源，在一定条件下螯合成胶原多肽螯合钙或氨基酸螯合钙。刘 闪等[9]将鱼骨烘干粉碎后用盐酸脱钙，加酶水解制得鱼骨胶原多肽液，再加入氯化钙螯合制得胶原多肽螯合钙。得到鱼骨胶原多肽螯合钙的最佳工艺参数为温度42 ℃、时间38 min、鱼骨胶原多肽与氯化钙的质量比2.1∶1、pH值6.8，此条件下的螯合率和螯合物中的钙含量分别为80.4%和12.1%。孟昌伟[10]以鮰鱼骨酶解胶原多肽液和CaCl2为原料，制备胶原多肽螯合钙，其得到的最佳螯合工艺条件为：温度60 ℃、pH值5.4、时间1.5 h、质量比2∶1，螯合条件与刘 闪等[9]的不同，在此条件下，螯合率可达82.53%。endprint

2.2 提取钙制备骨钙片或其他补钙剂

除了充分利用鱼头、鱼骨中的胶原蛋白和钙制备胶原多肽螯合钙或氨基酸螯合钙外，将其中的钙提取出来作为食品添加剂或保健食品原料或是制成各种形式的钙片、钙剂等补钙产品也是常见的形式，且钙生物利用率高，补钙效果良好。

高倩倩等[11]以鳕鱼骨为原料，研究得到采用盐酸提取鳕鱼骨中的钙的最佳条件为3 mol/L盐酸、108 ℃提取60 min、料液比为1∶4（m∶V）。该条件下鳕鱼骨中可溶性钙提取率可达22.36%。罗凯[12]以鲮鱼加工废弃物——鲮鱼排为原料，通过木瓜蛋白酶水解除去残肉后用NaOH浸泡脱脂，粉碎后用20%乳酸浸泡提取活性钙，然后中和纯化，得到纯度为67.56%的白色活性钙粉末，可作为食品添加剂和保健食品原料。霍健聪等[13]以鳕鱼鱼骨下脚料为原料，采用碱醇法（NaOH和乙醇浸泡）制取鳕鱼骨钙粉，再添加粘合剂、填充剂等制成鳕鱼骨钙片，动物试验表明，此骨钙片具有促进骨生长、提高骨密度和防止骨质疏松的功效。李兰英[14]以淡水鱼鱼骨为原料，经蒸煮去除残余鱼肉蛋白和软化后，烘干粉碎，再利用高电压脉冲电场技术对鱼骨粉进行酸解，使钙溶出，蛋白部分水解，所用酸为1∶1的柠檬酸和苹果酸，所得鱼骨酸解液与木糖醇6%、蜂蜜1.4%；黄原胶0.1%、CMC-Na 0.1%制成澄清透明、口感良好的补钙剂和蛋白质补充剂。谢雯雯等[15]用木瓜蛋白酶水解鲢鱼中骨制得蛋白肽和不同粒径鱼骨粉，用此蛋白肽和鱼骨粉混合物饲喂大鼠的动物试验表明，添加小粒径鱼骨粉（d≤74 μm）的鱼骨粉—鱼蛋白酶解物混合物各项评价指标均显著高于其他试验组和碳酸钙对照组及低钙对照组，钙生物利用率最高。

3 制备休闲食品

将鱼骨去腥、软化后进行油炸、挂糖等处理制成酥脆休闲食品或将鱼骨粉碎后添加到其他配料中制成饼干、鱼骨片、鱼骨肠等休闲食品也是鱼头、鱼骨利用的方式之一。占剑峰等[16]用鲢鱼骨生产鱼排，其生产工艺为：鱼骨清洗后120 ℃，软化15 min，60 ℃下烘3～4 h，再在140 ℃下油炸3～4 min，最后进行调味，调味料的配方为：按鱼排重量参考，食盐10%、白砂糖20%、辣椒粉2%。产品营养丰富、风味独特、口感佳。李娟[17]将鱼骨用蛋白酶水解去除残肉后，用0.1g/L 红茶与0.1g/L CaCl2为复合去腥剂，在温度30 ℃，时间3 h，鱼骨与去腥剂的质量比为1∶10进行去腥处理，再在0.15 MPa，126 ℃下高压蒸煮35 min，微波中火（462 W）处理1 min进行熟化处理，然后再130 ℃处理5 min进行挂糖处理，得到纯鱼骨休闲食品。邱志超[18]将罗非鱼鱼骨用醋酸高压蒸煮处理软化，然后裹粉油炸，再调味腌制后烘干即得到酥脆鱼骨食品。姜素英等[19]通过用红茶和CaCl2混合液（浓度均为1g/L）对鱼骨浸泡去腥后在121 ℃、0.1 MPa下高压蒸煮25 min，然后进行油炸熟化，最后再进行调味得到营养价值较高、风味较好的鱼骨即食食品。吴 缇等[20]将鱼骨粉去蛋白、脂肪后用柠檬酸提取鱼骨中的胶原蛋白，剩余的鱼骨粉作为钙添加剂添加到饼干中，不会影响饼干的口感。焦云鹏等[21]先将冷冻罗非鱼骨架通过粗粉碎、细粉碎及湿法微粉碎制成100目的口感细腻光滑的微细骨泥，再以此微细骨泥为主要原料，通过添加复配粉和调味料，制坯，预干燥及油炸工艺制得香酥鱼骨片。骨泥通过添加卡拉胶、马铃薯淀粉、谷朊粉与大豆分离蛋白、植物油及调味料等一起斩拌，再灌肠、蒸煮、灭菌，制得富钙鱼骨肠。

4 制作调味料

鱼头中含有丰富的核苷酸、氨基酸及对风味贡献比较大的钾、钙、钠、镁等无机元素，将其经过适当处理制作成调味汤料、鱼骨肉酱或水产调味基料是不错的选择。樊玲芳等[22]对斑点叉尾鮰鱼头和鱼头酶解物干燥粉的风味成分进行了分析和比较，研究结果表明，斑点叉尾鮰鱼头和鱼头酶解物中都含有丰富的氨基酸和核苷酸。但酶解后含有更多的风味物质，具有更浓郁的鱼香味，因此，鱼头尤其是蛋白酶水解后的鱼头适合做进一步加工。姜绍通等[23]以白鲢鱼骨高压熬制并过滤后得到的鱼骨汤为原料，用中性蛋白酶进行酶解，可降低腥味，提高鲜味，明显改善鱼骨汤的风味。将罗非鱼鱼骨经醋酸高压蒸煮软化后，用胶体磨、高压微射流粉碎处理得到平均粒径11.8 μm的样品，然后浓缩、调味、杀菌后得到细滑的、具有良好涂抹性的鱼骨肉酱[18]。张桢[24]以罗非鱼加工废弃物鱼头鱼排为原料，先采用木瓜蛋白酶和风味蛋白酶复合酶解后，用微生物发酵法脱腥去苦，再添加木糖、葡萄糖以及硫胺素和半胱氨酸进行美拉德反应赋香最后进行喷雾干燥制得水产品调味基料，解决了传统单一酶解方法生产的水产品调味基料存在风味不足和生产成本过高的问题。王建中等[25]利用淡水鱼鱼头鱼骨同时生产高钙鱼骨粉，汤料和鱼油，并以纯种鼠为动物模型，探讨了鱼骨粉的生物利用率，对缺钙的孕妇作了临床试用，取得了预期的效果。

5 提取明胶或多肽

鱼头鱼骨中的胶原蛋白可用热水提取制成明胶后再进行利用或用蛋白酶水解成多肽后用于抗氧化、抑菌等。韩军[26]研究了从斑点叉尾鮰鱼头中提取明胶的工艺及所提明胶的性质。以斑点叉尾鮰鱼头为原料，先用碱性蛋白酶进行酶解，去除鱼头中的蛋白质，然后再用盐酸浸酸除盐，9 g/L石灰乳浸灰后用热水进行三道提胶，所提明胶用于苹果汁的澄清效果良好。张振兴等[27]研究了鱼骨蛋白质的提取工艺（高压蒸煮法、恒温水浴提取法和热回流提取法）和酶解工艺，得到先利用高压蒸煮法提取鱼骨蛋白质，再利用中性蛋白酶酶解蛋白质制备多肽，多肽比例高达95%以上。杨露[28]将马鱼鱼骨用蛋白酶水解后，进行脱腥脱色制得了鱼骨胶原多肽，并进行了中试。郑 捷等[29]将真鲷鱼骨洗净后高温蒸煮除去残肉，再干燥粉碎和脱脂，然后再用胰蛋白酶和风味蛋白酶进行分步水解，用超滤膜分离后得到4个分子量不同的多肽，抗氧化活性研究表明，4个不同分子量段的多肽均具有抗氧化活性，且分子量越小抗氧化活性越大。杨 露等[30]以加工鱼丸的下脚料马面鱼骨为原料，采用风味蛋白酶水解制备胶原蛋白多肽，通过响应面设计法得到优化的提取工艺为：6.92‰风味蛋白酶，底物浓度42.27%，55.47 ℃酶解2 h，产物中骨胶原多肽的含量达1.28 mg/mL，水解度26.33%，得到的马面鱼骨胶原多肽有很好的抗氧化能力。任小青等[31]将新鲜鲶鱼的鱼头、鱼骨高压蒸煮、粉碎处理后用胃蛋白酶进行酶解，所得酶解液离心后喷雾干燥制成粉末，以1.5%浓度添加到鲶鱼香肠中有一定的抑菌作用。鲶鱼鱼头、鱼骨酶解物对大肠杆菌、藤黄微球菌及枯草芽孢杆菌均具有较强的抑菌率[32-33]。纪丽娜[34]在前人研究的基础上采用葡聚糖凝胶对金枪鱼头蛋白酶解物10-5KDa组分进行了分级分离，并研究了各分离组分对小鼠腹腔巨噬细胞免疫功能的影响。胡爱军等[35]以真鲷鱼下脚料鱼头为原料，采用胰蛋白酶在pH值7、55 ℃、酶添加量950 U/g、料液比1∶4、时间6 h条件下进行水解，得到蛋白质的水解度达61.15%，提油率为82.09%。通过酶解技术综合利用开发得到蛋白肽和鱼油2种产品。endprint

6 提取硫酸软骨素和多糖

硫酸软骨素是共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖。广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面，是构成动物软骨、腱、皮肤等结合组织的重要组成部分。在鲨鱼、海参、鱼类及家禽软骨中含量丰富[36-38]。将鱼骨洗净、烘干、粉碎后制得鱼骨粉，用NaOH溶液浸提，浸提液调整pH值后用复合蛋白酶水解，再经活性炭吸附、三氯乙酸沉淀后弃沉淀得鱼骨浸提液。鱼骨浸提液用无水乙酸钠调pH值后加入无水乙醇沉淀，离心即得硫酸软骨素。最佳条件下硫酸软骨素实际提取率为1.910%[36]。鱼头也可用于提取硫酸软骨素。李 川等[37]采用稀碱—蛋白酶解工艺，在最佳条件即碱提取时碱浓度1%、时间7 h、温度50 ℃、料液比1∶5（m/V）；酶解时pH值7.0、加酶量1.5%、温度50 ℃、时间3 h下硫酸软骨素产率为3.583%，纯度为81.28%，总得率为2.913%。

多糖是一种重要的生理活性物质，具有很多生理功能。从鱼头中提取的多糖，具有抗肿瘤、抗氧化等功能。刘晓宁[39]以淡水鱼鱼头为原料提取鱼头多糖，最佳提取条件为1 mol/L NaOH提取，温度30 ℃，料液比1∶5.5，提取时间13 h，提取后用75%乙醇沉淀得多糖，鱼头多糖的体外抗氧化试验表明鱼头多糖对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基都有一定的清除作用，细胞培养试验表明鱼头多糖对白血病细胞K562和肝癌细胞BEL7402都有抑制作用。而黄琪琳等[40]以鲟鱼头骨为原料，采用稀碱和酶法相结合的方法提取鲟鱼鱼骨多糖，经乙醇沉淀并冷冻干燥后得到产品。以多糖得率为检测指标，得到最佳条件为：NaOH浓度3%，浸提时间6 h，酶添加量0.6%，酶解时间5 h，并对多糖的初步结构进行了分析。

7 其他研究

研究发现[41]，鱼骨还具有吸附性能，可用于废水处理。将鱼骨烘干破碎后在马弗炉中高温煅烧，然后研磨过筛，可有效去除水中的磷酸盐。利用鱼骨制成鱼骨泥后可与酵母膏、葡萄糖、乙酸钠、吐温-80等一起配成培养基用于发酵乳酸菌[42]。

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