焦曉磊,羅 煜,蘇 建,楊 海,樊 威,吳 俊
(四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 , 四川 內(nèi)江 641000)
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水產(chǎn)品加工和綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
焦曉磊,羅 煜,蘇 建,楊 海,樊 威,吳 俊
(四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 , 四川 內(nèi)江 641000)
本文簡單概述了國內(nèi)外水產(chǎn)加工基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀,剖析了我國水產(chǎn)加工業(yè)發(fā)展存在的問題,對水產(chǎn)品綜合加工利用的未來趨勢進行了概況,就水產(chǎn)品加工過程亟待解決的科研難題進行了歸納,為后續(xù)水產(chǎn)品加工開發(fā)研究提供理論指導(dǎo)。
水產(chǎn)品加工;綜合利用;基礎(chǔ)研究 發(fā)展
水產(chǎn)品加工和綜合利用是漁業(yè)生產(chǎn)活動的延續(xù),它隨著水產(chǎn)捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展,并逐步成為我國漁業(yè)內(nèi)部的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。 發(fā)展水產(chǎn)品加工和綜合利用,對支持和促進捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)的發(fā)展具有重要意義。在我國漁業(yè)發(fā)展的每個重要時期,水產(chǎn)品加工和綜合利用都發(fā)揮了重要作用。
多年來,我國水產(chǎn)加工業(yè)發(fā)展迅速,一個包括漁業(yè)制冷、冷凍品、魚糜、罐頭、熟食品、干制品、醃燻品、魚粉、藻類食品、醫(yī)藥化工和保健品等產(chǎn)品系列的加工體系已經(jīng)形成。但存在著以下問題。
1.1 加工品比例較低
據(jù)FAO統(tǒng)計,自上世紀70年代以來,世界水產(chǎn)品產(chǎn)量的75%左右是經(jīng)過加工而后銷售的,鮮銷的比例只占總產(chǎn)量的1/4。而我國目前的加工比例僅占總產(chǎn)量的30%左右,其中淡水水產(chǎn)品的加工比例更低,產(chǎn)量占我國總產(chǎn)量的50%以上的淡水水產(chǎn)品,加工比例不足5%,鮮銷的比例超過95%。近10年來,淡水魚養(yǎng)殖發(fā)展迅猛,產(chǎn)量急劇上升,但由于加工沒跟上,鮮銷又供大于求,一些地區(qū)已出現(xiàn)“壓塘”現(xiàn)象,嚴重制約了生產(chǎn)的發(fā)展。
1.2 高附加值產(chǎn)品少,技術(shù)含量低
大部分加工品由于技術(shù)含量低而附加值不高,只有烤鰻、精加工紫菜、模擬食品、魚油和保健品等因其技術(shù)含量較高,產(chǎn)品附加值也較高。
1.3 廢棄物利用水平不高
在水產(chǎn)品加工過程中往往會產(chǎn)生許多廢棄物,例如魚品加工時會有魚頭、內(nèi)臟、魚鱗和魚骨等廢棄物,蟹、蝦類加工往往會有大量的蝦頭和蟹、蝦殼產(chǎn)生。對這些廢棄物的利用,目前我國主要用來生產(chǎn)飼料魚粉,對其中很有價值的成分尚未充分利用。近幾年我國魷魚年產(chǎn)量已達12萬t以上,魷魚加工過程中占重量14%的內(nèi)臟成為廢棄物,目前尚無好的利用途徑。
1.4 傳統(tǒng)產(chǎn)品加工技術(shù)落后
我國有幾千年的發(fā)展歷史,有許多傳統(tǒng)的水產(chǎn)風味食品,但大多以作坊式手工加工為主,加工技術(shù)落后,有的在工藝上也存在某些缺點,需用現(xiàn)代科技手段加以改進和提高。
1.5 加工品質(zhì)量有待提高
我國水產(chǎn)加工品的質(zhì)量在近20年中有了明顯的提高,有一批產(chǎn)品已達到世界水平,250多家出口企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量達到HACCP法規(guī)的要求。但相當多的企業(yè)和加工品,因加工工藝或技術(shù)裝備等原因,存在質(zhì)量問題較多。
1.6 加工機械化水平較低
目前,除部分大中型加工企業(yè)外,大部分中小企業(yè)加工設(shè)備簡單,仍以手工操作為主。我國至今仍沒有一個專業(yè)加工機械制造廠,尚不具備魚類加工所需的去頭、去內(nèi)臟、去鱗、切魚片、成型等專業(yè)機械的生產(chǎn)能力。
2.1 我國國內(nèi)水產(chǎn)品加工研究現(xiàn)狀
我國水產(chǎn)品加工的研究始于20世紀50年代末,80年代以前,重點是研究海水魚、蝦的保鮮技術(shù)。借鑒國外的經(jīng)驗并結(jié)合國情,研究了海上漁獲物的藥物、冰、冷卻海水和微凍等保鮮方法,除藥物保鮮方法外,其它方法都已不同程度地應(yīng)用到生產(chǎn)上。根據(jù)冷卻海水保鮮方法的研究成果,還設(shè)計制造了多艘冷卻海水保鮮船,取得明顯的效果。
“六五”期間,又開展了海水魚冷藏鏈保鮮技術(shù)研究和淡水魚保鮮方法的研究,也取得了相應(yīng)的成果,使我國海水魚的保鮮水平達到或接近世界水平,20世紀60年代海水魚腐敗變質(zhì)率達到10%的局面已經(jīng)成為歷史。
在開展海上漁獲物保鮮的同時,20世紀60年代根據(jù)當時漁業(yè)生產(chǎn)的特點,還重點開展了防止鹽干魚油脂氧化和海帶綜合利用技術(shù)的研究,采用BHA、BHT等抗氧化劑解決鹽干魚油脂氧化問題,并取得了從海帶中提取褐藻膠、甘露醇和碘的成功,為70年代末80年代初建立我國海帶化工產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
在水產(chǎn)食品和綜合利用產(chǎn)品開發(fā)研究方面,也取得了一批實用性成果,先后開發(fā)了罐頭(包括軟罐頭)、魚糜制品、冷凍小包裝、冷凍調(diào)理食品、魚香腸、調(diào)味干制品、熟食品和各種復(fù)配型食品(與其它食物混合加工)、各種風味小吃等;利用生物化學(xué)和酶化學(xué)技術(shù)從低值水產(chǎn)品和加工廢棄物中研制出一大批綜合利用產(chǎn)品,如水解魚蛋白、蛋白胨、甲殼素、水產(chǎn)調(diào)味品、魚油制品、水解珍珠液、中華鱉精、紫菜瓊膠、河豚毒素、海藻化工品等。在1984、1994年召開的全國水產(chǎn)加工品展示交易會上,分別展出了2800種和1200種各類水產(chǎn)加工食品。大部分綜合利用研制成果也都已投入生產(chǎn),創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益,其中不少產(chǎn)品屬于世界首創(chuàng)。但我國在水產(chǎn)加工和綜合利用研究領(lǐng)域,一直以開發(fā)性研究為主,對基礎(chǔ)性研究較為忽視。與世界先進水平相比,我國基礎(chǔ)研究方面落后于國外幾十年。
2.2 世界水產(chǎn)加工領(lǐng)域基礎(chǔ)研究成果
世界上第一個水產(chǎn)品加工研究所(英國)“Torry Research Station”,從1928年成立就著手對魚、貝、蝦、藻類的基礎(chǔ)研究。其中從研究各種魚的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能中發(fā)現(xiàn),底層魚類蛋白質(zhì)中的鹽溶性蛋白質(zhì)要高于中上層魚類,而鹽溶性蛋白質(zhì)加熱凝固后具有明顯的彈性。根據(jù)這個理論成果,日本率先利用狹鱈生產(chǎn)出了各種魚糜制品,后來經(jīng)過不斷的深入研究,形成了一整套魚糜生產(chǎn)的基礎(chǔ)理論,在這個理論指導(dǎo)下,魚糜的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)傳遍了整個世界。通過研究魚類中三磷酸腺苷的降解作用,發(fā)現(xiàn)了魚類質(zhì)量指標K值,它比人們普遍采用的VBN指標更具有科學(xué)性和普遍意義。現(xiàn)在已經(jīng)被世界各國采納。從研究各種魚肉的冰點著手,發(fā)現(xiàn)了-3℃時保藏魚類比冰鮮方法具有更大的優(yōu)越性。從而提出“微凍”保鮮的方法,此法也被世界各國采用。
20世紀70年代中期,在魚油研究中發(fā)現(xiàn),魚油含有大量的n~3多不飽和脂肪酸,具有降低人體血管中膽固醇的作用,20世紀80年代的進一步研究又發(fā)現(xiàn)了魚油的DHA和EPA的保健功能,從而在世界各國掀起了一股“魚油熱”,至今熱度不減,各種魚油制品紛紛登臺亮相,估計魚油的研究還會繼續(xù)深化,也許會有新的發(fā)現(xiàn)。
進入20世紀90年代,水產(chǎn)加工科技的基礎(chǔ)研究又有三大突破,日本京都大學(xué)一位教授發(fā)現(xiàn),食品中的微生物在400MPa壓力下會受到抑制,利用此原理,可以不用高溫殺菌就能生產(chǎn)出色、香、味俱佳的食品來,目前已有此類產(chǎn)品上市,深受消費者歡迎。
20世紀90年代初,肉類食品加工領(lǐng)域的研究中提出了一個新的理論——“柵欄效應(yīng)”。該理論認為通過多個強度緩和的保質(zhì)“柵欄”的協(xié)同作用,實現(xiàn)食品微生物的穩(wěn)定性,比單一溫度手段更能利用計算機快速預(yù)報食品微生物狀態(tài),對高水分水產(chǎn)調(diào)味干制品的研究指明了方向。
HACCP理論20世紀60年代開始在美國航天食品上使用,經(jīng)過20多年的補充和完善,美國政府已于1995年12月正式頒布,并于1997年12月18日起執(zhí)行。目前,世界上多數(shù)國家都根據(jù)該理論制訂了各自的實施方法。HACCP是一個預(yù)防和保證水產(chǎn)品食用安全的體系。水產(chǎn)加工基礎(chǔ)理論研究取得的重要進展,還有“水分活度”理論、“功能食品”理論等等。每次理論上的發(fā)現(xiàn),都推動了水產(chǎn)加工科技的飛躍發(fā)展,促進水產(chǎn)品的開發(fā)和提高產(chǎn)品的科技含量,從而進一步提高水產(chǎn)品的質(zhì)量和附加值。
3.1 水產(chǎn)加工食品的安全和質(zhì)量將成為今后一段時間內(nèi)的研究重點
由于水產(chǎn)動植物生長的水域環(huán)境,越來越受到來自工業(yè)廢水、生活污水和養(yǎng)殖水體自身污染的影響,而污染物往往通過食物鏈被水產(chǎn)動植物富集,從而影響水產(chǎn)品的食用安全。如一些貝類由于生長環(huán)境比較固定,又是濾食性生物,極易將水中的致病菌、病毒、石油烴、農(nóng)藥、重金屬和藻類毒素富集于體內(nèi),使消費者食用后引起中毒。為了保證水產(chǎn)品的食用安全和質(zhì)量,世界各國極為重視漁業(yè)環(huán)境的保護和監(jiān)測、貝類的凈化、有毒物質(zhì)的檢測技術(shù)和有害物質(zhì)殘留量允許標準等的研究,歐、美、加等國家和地區(qū)陸續(xù)制訂了有關(guān)的法規(guī)和標準。
3.2 高新技術(shù)在水產(chǎn)加工上的應(yīng)用研究
首先是生物技術(shù)在水產(chǎn)加工領(lǐng)域的應(yīng)用研究。其次,將采用“高壓技術(shù)”和“柵欄技術(shù)”,研制不經(jīng)高溫殺菌而能較長時間保存的色、香、味俱佳的水產(chǎn)加工品。第三,采用化學(xué)或物理方法相結(jié)合的新技術(shù)生產(chǎn)超細微粉末食品、“紙張食品”和“氣體食品”等。
3.3 水產(chǎn)品利用化學(xué)的基礎(chǔ)研究進一步向分子水平深入
目前大多集中研究魚蛋白分子的立體結(jié)構(gòu)和官能團的性質(zhì)和作用,通過這些研究會揭示出蛋白質(zhì)變性的機理,探明魚油分子的立體構(gòu)造和內(nèi)部組合對人體的作用,以及魚、貝、蝦、藻中某些活性成分的功能及其化學(xué)結(jié)構(gòu)等。
3.4 海洋生物中天然產(chǎn)物的開發(fā)利用
海洋生物生活在特定的三維流動空間,其生物體成分構(gòu)成、生理活性與陸生生物有很大的差異。因此在生物進化過程中產(chǎn)生了與陸生生物不同的代謝系統(tǒng)和機體防御系統(tǒng)。近30年來,各國科學(xué)家加強對海洋微生物、海參類、海綿、芋螺、微藻等海洋生物進行研究,期待從海洋生物及其代謝產(chǎn)物中開發(fā)出不同于陸生生物的、具有特異、新穎、多樣化的化學(xué)結(jié)構(gòu)新物質(zhì),用于防治人們的常見病、多發(fā)病和疑難病癥。目前已從海洋生物中發(fā)現(xiàn)3000多種新的化學(xué)結(jié)構(gòu),其中2 000多種具有生物活性,發(fā)表了數(shù)千篇論文,但完成的新藥僅十幾種。各國科學(xué)家對21世紀在海洋功能食品和海洋藥物方面獲得大的突破充滿信心,經(jīng)濟發(fā)達國家紛紛加大投入,期待獲取巨大成果。
4.1 水產(chǎn)動植物資源利用化學(xué)基礎(chǔ)研究
我國水產(chǎn)加工方面的基礎(chǔ)研究比較薄弱,為此應(yīng)從水產(chǎn)動植物食品加工和高效綜合利用的角度出發(fā),系統(tǒng)研究我國主要魚、貝、蝦、藻類的生物化學(xué)、物理化學(xué)和利用化學(xué)特性。重點研究其所含化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分布和質(zhì)量變化規(guī)律,為高效利用提供科學(xué)依據(jù)。
4.2 水產(chǎn)品安全、衛(wèi)生和質(zhì)量監(jiān)測體系研究
為保障水產(chǎn)食品的安全,必須開展污染物如重金屬、石油烴、農(nóng)藥、漁藥、貝毒素、組胺、致病微生物和病毒等在水產(chǎn)品中殘留量的測試技術(shù)研究。首先,要開展貝毒、農(nóng)藥和漁藥的分析技術(shù)研究,制訂水產(chǎn)品中污染物允許量標準,研究致病菌、貝毒在貝類中的殘留標準,以及農(nóng)藥和漁藥在水產(chǎn)品中的殘留標準。其次,開展貝類凈化技術(shù)和凈化模式研究,研究主要經(jīng)濟灘涂貝類凈化工藝、凈化設(shè)備和凈化模式,為貝類產(chǎn)業(yè)化提供成套工藝技術(shù)和設(shè)備,使我國貝類凈化研究接近國際水平。
4.3 淡水魚加工技術(shù)研究
我國淡水魚產(chǎn)量不斷增加,但淡水魚加工技術(shù)的研究還未取得根本性突破。淡水魚蛋白質(zhì)冷凍變性和魚肉中存在泥土異味,是加工過程中的兩個難點,應(yīng)組織力量著重研究其冷凍變性機理,提出解決蛋白質(zhì)變性和防止異味的辦法。要繼續(xù)努力開展淡水魚的食用加工和廢棄物的綜合利用研究,提高淡水魚的附加值。
4.4 水產(chǎn)生物資源深加工技術(shù)研究
4.4.1 加強低質(zhì)水產(chǎn)品加工利用技術(shù)的研究 對海洋水產(chǎn)資源長期過度捕撈,使經(jīng)濟生物資源逐漸衰退,而低值的資源生物產(chǎn)量不斷上升。加強對這類生物資源加工技術(shù)的研究,提高其利用價值和附加值是21世紀我們面臨的迫切任務(wù)。要研究低值水產(chǎn)品的成份、魚肉結(jié)構(gòu)等,尋找生產(chǎn)高壓食品的最佳工藝條件。采用“柵欄”技術(shù)研究微生物、水份和保藏期的關(guān)系,配以HACCP管理技術(shù),尋求不用高溫而有較長保藏期的高水分食品的工藝條件。
4.4.2 加強酶技術(shù)在水產(chǎn)廢棄物利用上的研究 利用酶對蛋白質(zhì)的特殊分解作用,研究提取多種肽和氨基酸及其混合產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,以提高水產(chǎn)加工廢棄物的利用價值和經(jīng)濟效益。
4.4.3 加強藻類化工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及配伍研究 我國海帶養(yǎng)殖產(chǎn)量居世界第一位,自20世紀60年代開發(fā)出褐藻酸鈉、甘露醇和碘以來,幾乎少有研究成果。要研究開發(fā)新的膠體化合物及其在醫(yī)藥、化工、食品和各種工業(yè)品上的應(yīng)用,提高藻類的經(jīng)濟價值,促進養(yǎng)殖生產(chǎn)的進一步發(fā)展。
4.4.4 加強傳統(tǒng)水產(chǎn)加工風味食品的研究 采用現(xiàn)代高新技術(shù)和設(shè)備,改造傳統(tǒng)的加工工藝和生產(chǎn)方式,以提高傳統(tǒng)風味食品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
4.5 海洋天然產(chǎn)物實驗?zāi)P脱芯?/p>
在海洋生物中,相當普遍地存在著其體內(nèi)具有某些特殊作用的活性物質(zhì)的物種,這些天然的活性物質(zhì)是海洋藥物和保健食品開發(fā)的寶庫。研究海洋天然活性物質(zhì)的提取、分離、測定技術(shù)和篩選實驗?zāi)P?,尤其是重大疑難疾病的篩選模型,運用組合化學(xué)技術(shù)、海洋生物技術(shù)和計算機輔助設(shè)計等綜合技術(shù)進行海洋藥物開發(fā),研究功能性海洋食品的化學(xué)組成及其性質(zhì),生理功能及人體的需求,生物體中的動態(tài)化學(xué)過程。使用免疫學(xué)方法,研究功能食品對疾病傳播的防治作用以及它們對人體免疫系統(tǒng)的影響等。
水產(chǎn)加工和綜合利用的發(fā)展,不僅提高了資源利用的附加值,而且還安置了大量的剩余勞動力,并且?guī)恿艘慌嚓P(guān)行業(yè)如加工機械、包裝材料和調(diào)味品等的發(fā)展,具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
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2016-8-17
焦曉磊(1987-),男,河南漯河人,工程碩士,主要從事水產(chǎn)品加工。