王鑫鈺，曾小群，潘道東，王賢斌

（寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211）

現(xiàn)代高新技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用

王鑫鈺，曾小群*，潘道東，王賢斌

（寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211）

水產(chǎn)品是一種大眾性消費(fèi)品。當(dāng)前，高新技術(shù)已不斷應(yīng)用于提高水產(chǎn)品資源利用率、優(yōu)化漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。為促進(jìn)高新技術(shù)在水產(chǎn)品加工中產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用，本文綜述了超高壓、輻照、酶技術(shù)、超微粉碎、液熏、超臨萃取和膜分離等新技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展，以期為水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展提供參考價值。

水產(chǎn)品，加工，高新技術(shù)，進(jìn)展

水產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，能夠提供大部分人類所需的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。水產(chǎn)品加工和綜合利用是漁業(yè)生產(chǎn)活動的延續(xù)，是我國漁業(yè)的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。我國水產(chǎn)品的產(chǎn)量占世界的70%，但其品質(zhì)與世界先進(jìn)水平還存在顯著差距。由于缺乏高新技術(shù)的應(yīng)用，水產(chǎn)加工成為制約水產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。利用高科技開發(fā)更多水產(chǎn)精深加工產(chǎn)品，把水產(chǎn)品加工業(yè)推向產(chǎn)業(yè)化。本文介紹了超高壓、輻照、酶技術(shù)、超微粉碎、液熏、超臨萃取、膜分離和微膠囊等高新技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用和研究進(jìn)展，為提升我國水產(chǎn)品加工技術(shù)水平及保障水產(chǎn)品質(zhì)量安全提供參考。

1 水產(chǎn)品加工中新技術(shù)的應(yīng)用

1.1 超高壓技術(shù)

超高壓技術(shù)，是在密閉容器內(nèi)，用水或其他液體作為介質(zhì)對食品或其他物料施以200～1000MPa的壓力，達(dá)到滅菌、改性、加工和保藏的目的[1]。超高壓處理具有壓力均勻傳遞、瞬時、高效、耗能低、污染少，對維生素、色素和風(fēng)味物質(zhì)等低分子化合物無明顯影響等優(yōu)點[1]。用常規(guī)的加熱方法不能得到高凝膠強(qiáng)度的魚品，可通過超高壓技術(shù)實現(xiàn)。但是還存在一些不足，如超高壓裝置成本比較高、一次處理產(chǎn)品量少和受到多種因素影響，因此對水產(chǎn)品加工方式的選擇需要進(jìn)行綜合考慮。在水產(chǎn)品加工中，超高壓技術(shù)可以改善水產(chǎn)品品質(zhì)，提高對病毒[2]、致病菌的滅活率[3-4]和牡蠣的脫殼率[5-6]。López-Caballero等[7]在400MPa 10m in的條件下，有效減少牡蠣中的總菌落數(shù)。劉劍俠[8]利用超高壓處理改善了大菱鲆質(zhì)構(gòu)、色差、pH和揮發(fā)性氣味。雒莎莎[9]和鄭捷[10]利用超高壓改善了魚肉的氣味、滋味和咀嚼度，顯著提高魚肉的感官品質(zhì)。王成忠[11]發(fā)現(xiàn)超高壓處理對刺參的功能成分影響不大，但與鮮刺參相比，多糖含量和膠原蛋白的含量差異較小；與水發(fā)刺參相比，多糖和膠原蛋白含量均明顯提高，說明超高壓處理能夠減少有效成分的損失。胡飛華[12]得出經(jīng)超高壓處理的梅魚魚糜凝膠強(qiáng)度是熱處理的2.2倍，凝膠硬度僅為熱處理的67%，彈性為熱處理的1.6倍。利用310MPa瞬時加壓處理[5-6]，可使牡蠣閉合肌脫離率達(dá)到100%，而對牡蠣的外觀幾乎無影響。

超高壓可以提高水產(chǎn)品的膨化率。水產(chǎn)品膨化利用微波膨化產(chǎn)生的高壓，使物料內(nèi)部迅速升溫產(chǎn)生大量蒸汽，內(nèi)部蒸汽往外沖出，形成無數(shù)的微孔道，從而使物料組織膨脹。劉焱等[13]將魚片在40℃烘干6h后，膨化140s，制作出的膨化魚片產(chǎn)品整體質(zhì)量好，出品率最高。王靈玉等[14]以白鰱魚為主原料加工成魚果，發(fā)現(xiàn)高真空度可以保持適當(dāng)水分，使膨化率和松脆度提高，避免魚果松脆度不夠或出現(xiàn)僵片。

超高壓技術(shù)基本是一個物理過程，可以利用超高壓技術(shù)開發(fā)出質(zhì)地和外觀不同的新型產(chǎn)品，在水產(chǎn)品貯藏和加工中得到廣泛應(yīng)用。

1.2 輻照技術(shù)

輻照技術(shù)是一種冷物理處理方法，對冷凍水產(chǎn)品殺菌作用尤為突出，可以解決水產(chǎn)品微生物超標(biāo)的問題，延長保質(zhì)期，減少食源性傳染疾病的發(fā)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。輻照技術(shù)具有操作安全可控性強(qiáng)、操作簡單方便等優(yōu)點。輻照技術(shù)與化學(xué)試劑或添加劑處理相比，不會存留有害物，而且在10kGy劑量以下輻照處理的食品是無毒安全的，不會限制每日攝入量，能夠很好保持水產(chǎn)品原有品質(zhì)。

輻照作為一項具有潛力和廣闊前景的新技術(shù)，隨著其發(fā)展、完善，有可能成為食品領(lǐng)域的主要關(guān)鍵技術(shù)，尤其是在水產(chǎn)品的安全控制領(lǐng)域應(yīng)用上發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｒ欢▌┝康妮椪找部梢越到夂推茐氖称分械挠泻埩粑锖褪澄镞^敏原，已成為食品安全控制領(lǐng)域中的一個重要技術(shù)手段。

Yang等[15]通過電子束輻照醉泥螺，經(jīng)過3kGy輻照后，能夠延長其保存期5～12個月。低劑量輻照處理淡腌大黃魚可以使菌落總數(shù)顯著減少，延長貨架期達(dá)8d，顯著減緩淡腌大黃魚揮發(fā)性鹽基氮的增加，而對脂肪氧化的影響較小[16]。李超等[17]不同劑量電子束輻照對泥蚶水分、蛋白質(zhì)含量沒有顯著改變，脂肪均顯著減少，并隨輻照劑量增大損失率上升，對氨基酸組成無顯著影響，得出3～5kGy電子束輻照泥蚶的殺菌效果和感官評分最高。電子束輻照能有效降低美國紅魚肉的菌落總數(shù)，總揮發(fā)性鹽基氮和過氧化值均有不同程度增加，感官影響不明顯[18]。

輻照技術(shù)除了能夠延長水產(chǎn)品的保藏期外，Lee JW[19]、Byun M W等[20]發(fā)現(xiàn)其還能夠降低蝦的致敏性，使其成為降低水產(chǎn)品過敏反應(yīng)的重要技術(shù)。但是，水產(chǎn)品中輻照的劑量不容忽視。在適宜的條件下才能盡量避免輻照產(chǎn)物的產(chǎn)生，殘留的輻照產(chǎn)物能使其產(chǎn)生毒性更大的產(chǎn)物如醛類等。

1.3 酶技術(shù)

酶技術(shù)是指在一定的生物反應(yīng)器內(nèi)，利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是酶科學(xué)在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。酶技術(shù)具有無毒無害、安全性高、催化效率高、不會損害產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點，但也具有成本較高、專一性強(qiáng)、對環(huán)境條件要求高、高溫易失活等缺點，可采用與其他技術(shù)相結(jié)合的方法來避免。

酶技術(shù)是水產(chǎn)品脫殼去皮中常用的一種新技術(shù)。木瓜蛋白酶能夠高效地對東海海參進(jìn)行脫皮[21]，酶解魚皮魚鱗[22]。此外，水產(chǎn)品中豐富的營養(yǎng)成分或生理活性物質(zhì)，如扇貝邊或貽貝干粉含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和多種微量元素，蝦、蟹殼中含有鈣、蛋白質(zhì)、類胡蘿卜素和類脂等營養(yǎng)物質(zhì)，主要通過酶解技術(shù)制成各種膠囊保健食品。

傳統(tǒng)的魚露加工由于食鹽量較多，抑制了酶的活性，發(fā)酵周期長達(dá)一年，而利用酶技術(shù)可以將魚露等魚調(diào)味品的發(fā)酵時間縮短至48h[23]，并且工藝條件易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定另一方面，利用酶技術(shù)還可以抑制微生物的生長，延長保質(zhì)期。Enrique等[24]利用溶菌酶保鮮液抑制南美白對蝦弧菌屬生長的效果與抑制滕黃微球菌的效果相當(dāng)，并且對南美白對蝦致病菌（如溶藻弧菌、溶血性弧菌以及霍亂弧菌）有很明顯的抗菌作用，能夠有效延長其貨架期。

利用酶技術(shù)不僅可以改善水產(chǎn)品加工工藝，使其在短時間內(nèi)生產(chǎn)出風(fēng)味好的產(chǎn)品，還可以利用廉價的水產(chǎn)品下腳料，生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品，將水產(chǎn)品資源利用率最大化。與傳統(tǒng)方法相比，既節(jié)約能源，又能改善水產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和市場競爭力。

1.4 超微粉碎技術(shù)

超微粉碎，是指利用機(jī)械或流體動力的方法克服固體內(nèi)部凝聚力使之破碎，從而將3mm以上的物料顆粒粉碎至10～25μm的操作技術(shù)，是20世紀(jì)70年代以后興起的一種物料加工高新技術(shù)。超微粉粹水產(chǎn)品與傳統(tǒng)的粉碎方法相比，具有獲得更細(xì)的粉末、保持其原有營養(yǎng)成分、改善水產(chǎn)品的流動性和粉碎油脂、糖類成分等優(yōu)點。超微粉碎后的超微細(xì)粉末，具有一般顆粒所沒有的特殊理化性質(zhì)，如良好的吸附性、分散性、溶解性和化學(xué)反應(yīng)活性等優(yōu)點[25]。為了使水產(chǎn)品生產(chǎn)中下腳料的生物利用率最大化，通過超微粉碎可制成營養(yǎng)物質(zhì)或提高營養(yǎng)成分的吸收率。利用超微粉碎技術(shù)可將藻類粉碎[26]或破壁[27]后提取活性物質(zhì)。陶學(xué)明等[28]采用超微粉碎技術(shù)將梭子蟹下腳料的酶解余料加工成蟹殼微粉，平均粒徑可達(dá)21.65μm，具有高蛋白、低脂肪、無機(jī)質(zhì)豐富的特點。余海霞等[29]采用酶解和超微粉碎技術(shù)從魚骨中制備魚骨超微鈣粉，使鈣吸收率提高了21%左右。由于不同的水產(chǎn)品進(jìn)行超微粉碎的溫度不同，還需要進(jìn)行大量實驗來確定超微粉碎溫度以優(yōu)化生產(chǎn)加工工藝。

1.5 液熏技術(shù)

液熏法是將木粒、木材和木屑等的可控燃燒而產(chǎn)生，然后用水進(jìn)行冷凝，灰分和焦油通過沉積作用去除，只留下多酚類化合物，有機(jī)酸、羰基化合物等對色澤和風(fēng)味所必需的重要物質(zhì)，然后采用淋灑、噴霧法；浸漬；注射置入等方法對產(chǎn)品進(jìn)行處理，產(chǎn)生與木材煙熏一樣的色澤和風(fēng)味特點。目前已在魚制品、肉制品及調(diào)味品等方面得到廣泛的應(yīng)用，特別是在歐美日等發(fā)達(dá)國家得到快速的發(fā)展。美國有90%的煙熏食品由液熏法加工而成，主要有熏三文魚、鱒、鮐等。液熏與傳統(tǒng)的煙熏方法相比，具有使用簡單、方便、自然，避免含苯并芘（Benzopyene，BaP）等有害物質(zhì)污染，防腐抗菌和抗氧化作用，可減少用鹽量，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，速度快可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。Muratore[30]得到不同的腌制工藝對液熏劍魚片的微生物生長有顯著的影響，液熏濃度對感官指標(biāo)有顯著的影響，用5%濃度的熏液對腌干的劍魚片進(jìn)行熏制，可獲得較好的煙熏口味。Kristinsson[31]研究發(fā)現(xiàn)液熏可使鲯鰍魚魚片的a*值（紅色）增大，并在凍藏過程中保持穩(wěn)定；液熏處理對微生物及脂質(zhì)氧化的影響顯著，通過感官評定發(fā)現(xiàn)經(jīng)液熏處理的鲯鰍魚片比未處理的品質(zhì)較好，并有較長的保質(zhì)期。

液熏法不僅減少了有害成分的污染，而且能夠精確有效地控制熏制過程，縮短熏制周期，但液熏香味料的品種單一，使水產(chǎn)品液熏技術(shù)還處于推廣之中。

1.6 超臨界萃取技術(shù)

超臨界萃取即利用超臨界條件下的氣體作萃取劑，從液體或固體中萃取出某些成分并進(jìn)行分離的技術(shù)[32]。超臨界萃取水產(chǎn)品與傳統(tǒng)方法相比，具有提取率高、操作溫度低、有效成分不被破壞、無有機(jī)溶劑殘留和工藝簡單等很多優(yōu)點。在水產(chǎn)品加工中，主要應(yīng)用于高附加值營養(yǎng)成分如二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）和二十二碳六烯酸（Docosahexanoic，DHA）的萃取[33]、測定水產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留[34]等。劉程惠等[35]通過超臨界CO2流體萃取大馬哈魚籽中DHA和EPA，使不飽和脂肪酸含量增加了13.82%，DHA含量增加了0.912mg/g，EPA含量增加了32.39mg/g。超臨界萃取還可以優(yōu)化水產(chǎn)品加工工藝，獲得更好的產(chǎn)品品質(zhì)。馬媛等[36]采用超臨界萃取技術(shù)提取扇貝內(nèi)臟脂質(zhì)，與采用索氏提取法比較，超臨界萃取法更適合不飽和脂肪酸的提取，而且提取時間短。丁月等[37]利用超臨界CO2萃取博氏內(nèi)臟油，傳統(tǒng)的隔水蒸煮法得到的內(nèi)臟油顏色深、氣味濃、含水量高、易酸敗，而超臨界CO2萃取得到的魚油呈淺黃色、微魚腥味、無酸敗味。

但超臨界萃取技術(shù)在分離過程需在高壓下進(jìn)行，使設(shè)備一次性投資大，所以應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性能。

1.7 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是以天然或人工合成的高分子薄膜為介質(zhì)，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、純化和富集的方法[38]，主要包括超濾、微濾、納濾、反滲透和電滲析等。膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的分離過程相比，具有無相變、設(shè)備簡單、操作容易、能耗低和對所有處理物料無污染等優(yōu)點。但在水產(chǎn)品加工方面還比較單一，還有待深入的開發(fā)利用。近年來，膜分離技術(shù)在水產(chǎn)品加工方面的應(yīng)用也越來越受到人們的關(guān)注，主要應(yīng)用在水產(chǎn)品經(jīng)處理后的溶液的分離純化或提取活性物質(zhì)。A fonso MD等[39-40]利用超濾及納濾技術(shù)，對魚粉加工污水中蛋白進(jìn)行回收，回收利率達(dá)到17%。林偉鋒等[41]用超濾技術(shù)對沙丁魚蛋白酶解液進(jìn)行了處理，超濾技術(shù)可以很好地分離純化沙丁魚粗肽溶液中不同分子質(zhì)量的組分。Jeon等[42]用超濾技術(shù)處理鱈魚蛋白水解物，得到小于3、10、10～30ku的3個肽片段，分別具有優(yōu)越的ACE抑制因子功效、高抗氧化性能和良好的乳化、攪打特性）。Chabeaud[43]在制取雪魚類蛋白水解物中，利用膜分離技術(shù)對2ku具有抗氧化能力肽的分離效果最好。過菲等[44]應(yīng)用超濾技術(shù)對羊棲菜粗多糖提取液的脫鹽效果很好，脫鹽率達(dá)99.9%，除去部分色素物質(zhì)而且能濃縮羊棲菜粗多糖提取液，提高褐藻膠及褐藻糖膠的含量。膜分離技術(shù)是一個水產(chǎn)品加工的很好技術(shù)，可以開發(fā)混合和復(fù)合新品種膜，并結(jié)合其他分離生產(chǎn)加工工藝，提高效率。

1.8 微膠囊技術(shù)

微膠囊技術(shù)是微量物質(zhì)包裹在聚合物薄膜中的技術(shù)，是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術(shù)。微膠囊的粒徑通常在0.1～1000μm，而殼層厚度在0.01～10μm范圍內(nèi)不等[45]。微膠囊技術(shù)具有改變物料狀態(tài)、隔離物料、降低揮發(fā)性和毒性、包覆率高等優(yōu)點，成為開發(fā)水產(chǎn)品、改善傳統(tǒng)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的一種新技術(shù)。

微膠囊技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化妝品、建筑、生物工程等領(lǐng)域，但在國內(nèi)水產(chǎn)品加工方面的研究、開發(fā)和利用較少，主要應(yīng)用在魚油、微藻油的微膠囊中，可防止其氧化變質(zhì)，延長貯藏期，并賦予新的優(yōu)良特性。林彩平等[46]利用魷魚肝油為芯材，辛烯基琥珀酸淀粉酯為主要壁材，包埋率達(dá)到94.09%。經(jīng)微膠囊化后抗氧化能力、貯藏穩(wěn)定性明顯高于未經(jīng)處理的魷魚肝油和添加抗氧化劑2-叔丁基對苯二酚（tert-butylhydroquinone，TB-HQ）的魷魚肝油。Hogan等[47]將酪蛋白酸鈉及鯡魚魚油與等量葡萄糖的乳濁液制備成魚油粉微膠囊，可得到微膠囊化比率高達(dá)90%。白春清等[48]利用噴霧干燥法制備的微藻油微膠囊，水分含量低、流動性好、色澤潔白、溶解后呈牛奶狀和有較淡的微藻油味，與未微膠囊化的微藻油相比，具有較好的氧化穩(wěn)定性，包埋率可高達(dá)93.37%。

但微膠囊技術(shù)還存在一些問題，如性能優(yōu)良、價格合理的微膠囊壁材的選用，微膠囊制備工藝的研究等，這些將導(dǎo)致利用微膠囊技術(shù)加工的水產(chǎn)品品質(zhì)及貯藏期有所不同，需要結(jié)合不同的水產(chǎn)品品種及微膠囊壁材等物理條件進(jìn)行綜合考慮并進(jìn)行優(yōu)化。

2 展望

中國是全球最主要的水產(chǎn)品加工中心，隨著國內(nèi)市場開放的不斷深入，在國際水產(chǎn)品消費(fèi)需求不斷增加的推動下，我國水產(chǎn)品加工新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用越來越廣泛。

水產(chǎn)品加工中高新技術(shù)應(yīng)用的趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

a.水產(chǎn)品的鮮度、色澤的保持。通過應(yīng)用酶技術(shù)使水產(chǎn)品的鮮度，色澤等指標(biāo)仍然保持原有的狀態(tài)，能大大滿足人們生活飲食的需求，豐富餐桌上飲食的種類。

b.開發(fā)營養(yǎng)豐富的水產(chǎn)品酶解液。水產(chǎn)品酶解液含有豐富的多糖類、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，可以直接生產(chǎn)海鮮調(diào)味液，如魚露等，結(jié)合膜分離技術(shù)等多種加工新技術(shù)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的調(diào)味液。

c.海洋藥物的開發(fā)和利用。水產(chǎn)品中含有多種活性成分，在保持其活性的條件下，結(jié)合超高壓萃取技術(shù)增加其提取率，并結(jié)合微膠囊技術(shù)將其產(chǎn)業(yè)化，生產(chǎn)出對人類有益的海洋藥物，為提高人們生活水平提供新的途徑。

d.功能性添加劑、保健品的開發(fā)。使水產(chǎn)品和水產(chǎn)品下腳料利用率最大化，將其開發(fā)出高附加值的產(chǎn)品，并作為功能性添加劑添加到保健食品中，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

e.新型海洋水產(chǎn)品功能性飲料的開發(fā)。目前飲料已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹匾糠?，市場上飲料的品種主要為果汁、可樂等，功能性飲料尤其是海洋水產(chǎn)品功能型飲料的市場、推廣、開發(fā)也比較少，存在很大的市場前景。

f.可采取多種新技術(shù)并用的方式來進(jìn)行水產(chǎn)品加工，由此來改善水產(chǎn)品加工工藝以及提高其市場價值。如利用超臨界萃取技術(shù)對水產(chǎn)品中的EPA進(jìn)行提取，再將其微膠囊化，這為水產(chǎn)品的開發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

因此，水產(chǎn)品加工工業(yè)中高新技術(shù)的發(fā)展成為加快我國現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容，使我國更好地融入到經(jīng)濟(jì)全球化的大環(huán)境中。

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Research progress in app lication of high technology in aquatic products

WANG Xin-yu，ZENG Xiao-qun*，PAN Dao-dong，WANG Xian-bin
（School ofMarine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China）

Aquatic p roducts are popular in daily foods.High technology has been used to op tim ize the fisheries industry structure and im p rove utilization rate of aquatic p roducts.App lication high technology，such as ultrahigh-p ressure，irradiation，enzyme technology，m icrowave，ultra m icro-shatter，artificial smoking，memb rane separation were reviewed systematically in order to p romote the industrial app lication of high technology in aquatic p roduct p rocessing industry and p rovide reference value on developing aquatic p roducts p rocessing.

aquatic p roducts；p rocessing；high technology；p rog ress

TS254

A

1002-0306（2014）18-0391-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.080

2014－02－12 *通訊聯(lián)系人

王鑫鈺（1993-），女，大學(xué)本科，主要從事水產(chǎn)品加工方面的研究。

國家自然科學(xué)基金（41276121，31101314）；國家星火計劃項目（2013GA701018）；浙江省重大科技專項項目（2012C12016-1）；寧波市科技局項目（2011C11017，2012A610145）。