鱼类精深加工技术研究进展

莫星忧 伍彬 吕柏东

摘 要：鱼类加工技术的不断进步，极大地促进了鱼类综合利用程度和鱼类加工产业的进步。当前，已形成了冷冻、鱼油、调味品、功能食品和休闲食品等多个鱼类加工产业。鉴于此，本文综述了超冷保鲜技术、超高压技术、微胶囊化技术、超微粉碎技术、现代微波技术和栅栏技术在鱼类精深加工中的应用现状，分析这些加工技术的特点及发展趋势，旨在为进一步深入开发鱼类的精深加工制品提供一定理论帮助。

关键词：鱼类;精深加工技术;鱼类加工业

1 前言

鱼类作为传统的蛋白质来源，因肉质细嫩鲜美，容易获取，价格便宜，营养丰富，深受人们喜爱，在深海鱼油、优质蛋白、保健功能食品生产和供应方面，发挥着重要作用。我国作为传统的水产养殖大国，2018年全国水产品总产量将近6 500万吨，渔业经济总产值高达25.86亿元[1]，渔业成为了我国农业经济重要组成部分。然而，当前我国鱼类加工技术水平依然比较落后，产品附加值不高。①我国鱼类加工比例较低，约为42.6%，与国际发达国家75%的加工水平差距较大，并且加工产品多数停留在初级加工水平，如冷冻品、腌制品、罐制品等，使得鱼产品的销售受气候、地域和运输条件的限制。②我国鱼类精深加工比例较低，以简单的初加工和鲜活出售为主[2]。③鱼类产品的综合利用程度不高，鱼鳞、鱼骨等加工下脚料除了生产饲料，大多数作为废弃物直接丢弃，不但严重污染环境，而且造成了极大的浪费。这些因素是制约我国鱼类产业持续发展的瓶颈之一，严重制约着我国水产行业的发展。鉴于此，本文综述了我国当前鱼类精深加工技术的研究进展，为进一步开发鱼类精深加工产品，提高鱼类附加值，促进鱼类产业持续发展提供理论帮助。

2 鱼类精深加工技术研究进展

传统鱼类加工主要以减少原料中的营养损失和提高生物资源利用率为目的，通过采用非常态处理（如添加保鲜剂、盐分、防腐剂等，降低水分，高温杀菌、灭菌，低温保鲜等）对鱼类原料进行初级加工，其产品主要有腌制品、干制品、冷冻品和罐头等[3]。如Durance等[4]对鲑鱼罐头进行了变温杀菌，有效降低了维生素B1的损失;Quitral等[5]采取直接试验法优化了鲑鱼罐头的杀菌工艺，获得了保持罐头品质的杀菌工艺。Simpson等[6]经优化得到了鲭鱼软罐头的杀菌工艺，可在较短时间内完成加工，保证品质最优，并且通过进一步的品质测定，验证了优化结果的适用性。然而，随着人们对食品要求的提高以及新时代绿色发展理念的深入人心，传统鱼类加工技术已经难以满足消费者对集安全、健康、营养、美味于一体的现代食品的追求，也不符合持续发展理念的要求。食品新加工技术在鱼类生产加工领域的应用，使这些问题便迎刃而解。

2.1 超冷保鲜技术

超冷保鲜技术（简称SC）是一种新型保鲜技术，又名超级快速冷却保鲜技术，其原理是将捕获后的鱼立即用-10 ℃的盐水作吊水处理，使鱼体表面冻结，急速冷却，将杀鱼鱼和急速冷却同时实现，并快速形成低温环境，抑制鱼体生物化学变化和微生物的生长繁殖，最大程度地保持鱼的新鲜度和品质[3]。超冷保鲜技术跟普通冰鲜技术或传统冷冻贮藏技术存在根本上的区别。普通冰鲜技术或传统冷冻贮藏技术的目的是保持水产品的品质，而超冷保鲜技术要求鱼体快速窒息死亡，并在贮藏初期实现快速冷藏，该方法的优点是能明显抑制鱼体死后的生化变化和微生物繁殖，最大限度地保持鱼体的新鲜度和原本的肉质[7]。然而，美中不足的是该技术操作要求高，且成本不菲，尚未广泛应用于鱼类的加工。

2.2 超高压技术

超高压技术（High pressure processing）是指将鱼类等物料放入液体介质（如甘油、水等）中，在特定的温度下进行加压（100～1 000 MPa）处理，在高压环境下杀死大部分的微生物，并使酶、淀粉、蛋白质等生物高分子分别失活、糊化及变性，而物料的风味、营养基本不受影响，但可能引起质构上的变化[8]。与传统的鱼类加工技术相比，超高压技术优势更加明显[3]：保持了食品原有的色、香、味和营养成分;操作简单、安全，处理时间短、能源消耗低，绿色健康、无需添加防腐剂等;通过超高压技术实现食品淀粉糊化、蛋白变性、杀灭微生物和使酶失活;应用于半调理食品加工，方便、快捷、耗时短。

最早将超高压技术应用在食品加工中的是美国化学家B.Hite，他首次发现高压可杀死果蔬、肉类、牛奶等食品中的微生物，有效延长食品的货架期。美国物理学家随之发现压力可使卵蛋白胶凝发生变性，并因此获得诺贝尔奖[9]。这一技术在食品领域的应用和发展成为了食品加工行业关注的焦点，许多发达国家对该技术处理食品的原理、加工方法、技术细节、设备装置和市场前景做了深入研究，促进了该技术在食品加工领域的应用。当前，日本的超高压食品实验机械处于世界领先水平，连续式的超高压食品加工设备已经大规模使用，大批量的超高压处理食品在日本市场随处可见[10]。

尽管，我国超高压技术在食品领域的应用取得了一定进步，但與日本、美国等发达国家相比，不论是技术理论、科研成果还是应用范围，差距依然明显。当前，研究超高压技术在食品领域的应用主要集中在科研机构、高校和少数食品生产企业，尚未形成规模化应用，并且应用领域较窄，主要集中在食品灭菌、灭酶、生物大分子变性等方面。随着超高压技术在食品加工领域应用的逐渐推进，以及设备装置、技术细节和加工方法的日趋完善，超高压技术在鱼类加工领域的应用将会实现。

2.3 微胶囊化技术

微胶囊技术[11]是一门新兴的食品加工技术，微胶囊的半径一般为1～500 μm。该技术通过生物、物理或化学手段，把微量的物质包埋在一个微小、封闭的密封囊膜或半透明囊膜内，以达到保护目标成分的目的。微胶囊由芯材和壁材组成，其中被包裹的目标成分叫芯材，包裹芯材的材料叫壁材，通过对壁材的选择和环境的控制可靶向释放芯材。目前，微胶囊技术在医药、食品、化工、生物技术等领域取得了突破性进展，并得到了广泛应用。尤其是在食品加工业领域，很多因技术障碍难以开发的产品，通过微胶囊技术都得以解决，不但丰富了产品的种类，并且极大地提升了原有产品的质量。由于该技术具有保护敏感成分、隔离活性物质、使不相溶成分混合、降低某些化学添加剂的毒性等优势[12]，在食品加工领域的开发与应用上具有良好的前景。随着对微胶囊技术的深入研究，该技术取得了突破性进展，出现了纳米微胶囊技术，并且成为了食品加工领域的新热点。纳米微胶囊颗粒更加微小，其直径通常以纳米计算，较传统微胶囊更易于分散和悬浮在水中，并形成更加稳定、均匀、分散的胶体溶液，具有更优的靶向性和缓释作用。纳米胶囊特定的靶向性可改变功能因子的分布状态，浓集在指定的靶组织，保持食品的质地、结构以及其感官吸引力[13]。纳米微胶囊与传统微胶囊的区别[14]如表1所示。

目前，微胶囊技术在鱼类精深加工中应用最为广泛且最为成熟的是鱼油微胶囊化。鱼油含有丰富的多不饱和脂肪酸EPA和DHA，这两种脂肪酸对心血管和大脑细胞具有积极作用，因此备受关注。然而，由于EPA和DHA含有不饱和双键，对光、氧气和热都极为敏感，容易发生氧化反应而失去功能活性。因此，将微胶囊技术应用于深海鱼油的包埋上，不但有效降低了氧化反应，保持稳定性和功能性，并且也能改善产品口感[15]。

2.4 超微粉碎技术

近年来，随着现代电子、生物、化工、材料及礦产开发的不断发展，超微粉碎技术应运而生，且在食品加工领域得到了广泛应用，成为了当前食品加工领域的高端加工技术，而利用该技术加工后的食品被誉为“世纪食品”。超微粉碎技术是利用多种特殊的粉碎设备，对物料进行冲击、碾磨、再剪切等，将粒径较大的颗粒物料粉碎至微细颗粒（粒径为10～25 μm），并赋予物料界面活性和特殊功能。当前，超微粉碎技术在食品加工领域已形成一定的生产规模，在美国、日本、德国等发达国家，采取超微粉碎技术加工而成的冻干果蔬粉、超低温速冻龟鳖粉、精制胎盘粉、果味凉茶与海带粉等产品，在市场上已经十分普遍。我国在20世纪90年代率先将该技术应用在花粉破壁上，随后迅速应用在魔芋粉、山楂粉、香菇粉等功能食品上。经过超微粉碎技术处理后的食品，其口感更优，有利于营养物质的消化和吸收。超微粉碎技术的分类和特点[16]如表2所示。

在鱼类加工领域，该技术主要应用于生产鱼微骨粉。将鱼骨原料加工成超微粉，具有重要意义：提高鱼骨的附加值、改善产品口感和质量，很大程度地保持了鱼骨的功能活性和的营养成分;赋予鱼微骨粉良好的分散性和溶解性，促进人体对鱼骨营养物质的消化吸收;原来不能充分利用的鱼骨被开发成产品，节约了资源、减少了环境污染，并提高了鱼的综合利用价值;由于鱼骨微粉空隙增加，有利于产品保鲜和延长产品货架期;配制和深加工成各种功能食品，增加了鱼类产品种类。

2.5 现代微波技术

微波技术[17]是一种集快速、均匀、高效、节能、卫生与便捷多种优点于一身的现代食品加工技术，广泛应用于食品杀菌、干燥、膨化、烹调、焙烘以及冷冻食品解冻等多个方面。随着微波技术的日益成熟和加工设备的丰富，在水产品加工领域的应用也越来越普遍，如萃取水产品天然活性成分，对水产品进行连续一体化的干燥、杀菌、生香等。该技术在水产品加工领域的应用，不但提高了水产加工生产效率和质量，降低了加工设备投资，并且一定程度上改善了我国水产品加工能源耗损大、生产效率低业和产品质量不高的被动局面。

目前，现代微波技术在鱼类加工领域的应用主要有微波干燥、微波萃取、产品膨化、水产品消解和微波杀菌等[18]。现代微波技术具有节省时间、空间、操作方便等多种优点，如何进一步完善技术细节和设备装置，让其更好地服务于鱼类的生产加工，将是水产行业的未来研究方向和热点之一。因此，只要充分利用好现代微波技术，使其更好地服务于现代水产品加工，对于提高水产加工业的生产效率，推动水产品行业发展具有重要意义。

2.6 栅栏技术

栅栏技术[19]于1978年由德国肉类研究中心Leistner率先提出，其作用机理是利用可防止病原菌和致病菌生长繁殖的多种因素及其交互作用协同抑制因微生物导致的食品腐败，从而保证食品卫生安全，并延长保质期。栅栏技术是一门涉及多种手段和加工工艺的现代食品防腐技术，利用该技术可有效提高食品安全和品质。

栅栏技术通过采用不同的防腐技术和加工工艺抑制致病菌和腐败菌的生长繁殖，以实现食品的卫生安全并延长货架期，这些防腐技术和工艺控制点被称为栅栏因子。目前，抗菌包装技术、冷杀菌工艺等新型栅栏因子，在鱼类加工领域均得到了广泛的应用[20]。据报道，已被广泛应用在鱼类加工、贮藏等领域的新型天然抗菌剂有姜黄素、Nisin和植物精油（essential oil）等[21-23]。关于冷杀菌技术在鱼类产品中的应用尚处于研究阶段，未形成产业化应用。Aubourg等[24]在冷冻前用150 MPa的静水压处理大西洋鲭鱼，能有效抑制鱼体脂肪的氧化，显著提高冷冻鱼肉的质量，且对色泽几乎没有影响，通过感官分析和微波熟制后对鱼片进行分析，其口感和风味与新鲜鱼片相差无几。SUAREZ J C等[25]研究了超高压处理金枪鱼对货架期的影响，结果表明经310 MPa的处理，金枪鱼在4 ℃与-20 ℃条件下，分别可保存23 d和93 d以上，大大延长了其保质期。张晓艳等[26]使用1 kGy低剂量辐照（25 ℃）常温贮藏的淡腌大黄鱼，结果表明，低剂量辐照处理同样能显著延长淡腌大黄鱼的货架期。

3 展望

我国经济的健康发展和消费结构的转型升级，极大地促进了鱼类及其产品的消费能力，对鱼类生产加工业而言，既是机遇也是挑战。因此，要进一步加大对鱼类新产品的开发，研发适合不同消费人群、不同年龄阶段的鱼类加工产品，并且保证产品安全、健康和营养。为此，需要继续加强研发，通过科研与生产相结合的方式，创新鱼类加工生产技术，提高鱼类加工、贮藏技术水平与市场竞争力。此外，重视鱼类的精深加工，开发附加值更高的功能保健产品，改善人类健康和生活质量服务。最后，研究鱼类加工副产物新的利用方向，提高鱼类的综合利用价值，最大限度地降低环境污染。

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作者简介：莫星忧（1992—），男，广东肇庆人，硕士。研究方向：食品加工与安全