金枪鱼又称为鲔鱼、吞拿鱼,主要分布在外海洋的中上层和中低纬度洋区,属硬骨鱼纲、鲈形目,其可被利用的经济价值较高。金枪鱼富含优质蛋白质、维生素(尤其是A、B和D)和矿物质元素(例如铁、钙、锌、碘、镁、钾和硒等),是对心脏有益的Omega-3脂肪酸的优质饮食来源。金枪鱼种群因捕获量大、经济价值高和广泛的国际贸易而备受关注。金枪鱼和金枪鱼类物种的捕捞量近年来持续保持较高水平,尽管新鲜金枪鱼出口和生鱼片市场受到新型冠状病毒肺炎限制的影响,但捕捞量也仅从2019年的820x104t下降到2020年的780x104t,其中鲣鱼和黄鳍金枪鱼占捕捞量的55%以上。金枪鱼贸易包括两大类商品:第一种为优质的新鲜金枪鱼肉,用于寿司和刺身市场;第二种是加工金枪鱼,如金枪鱼罐头。蓝鳍金枪鱼和大眼金枪鱼通常被用于制作生鱼片和寿司,而鲣鱼、长鳍金枪鱼和黄鳍金枪鱼则常被用作加工产品的原材料。然而金枪鱼的内脏、鳃、深色肉/肌肉、头部、骨骼和鱼皮等被认为是废弃物或低价值的副产品,这些副产物占鱼总重量的40%~60%,其含有大量有价值的蛋白质、脂质和营养成分,可作为营养保健品、制药和化妆品的加工利用的原料来源。
金枪鱼捕捞后,为防止其快速的腐败变质,通常会在渔船上采取低温冻结的方式,在-55℃条件下运输到市场或工厂进行下一步的加工,其鱼肉部分一般被加工为冻品、干品、罐头等,其中以生鱼片和罐头为主。
1、鱼片保鲜
金枪鱼的色泽、气味、质地和微生物含量等新鲜度指标是关键的质量属性。然而,金枪鱼富含肌红蛋白,红肉在氧化时变成褐色,且微生物生长会产生异味和生物胺,从而导致脂质氧化产生酸败。事实上,在冷藏过程中脂质和肌红蛋白的氧化是金枪鱼食品变质、保质期缩短和消费者拒收的主要原因。因此,一些创新的技术已经被开发出来,以保持金枪鱼产品的质量和延长保质期。
2、罐头工艺
金枪鱼罐头是一种营养丰富、高蛋白、耐储存的食品,根据容器和包装介质的不同,保质期可达2~5年或更长。
目前,金枪鱼罐制品加工的一般流程:原料捕获→海上加工(放血、去鳃、去内脏)→超低温储藏运输→产品加工(分割成各种形态)→解冻→蒸煮→调味→加工成型→装罐杀菌→制得成品。
由于金枪鱼肉中含有大量的游离组氨酸,在罐头制作过程中,如若操作不当,则有可能导致其被组氨酸脱酸酶转化成组胺的含量超标,从而引起人体食物中毒。处理较大的冷冻金枪鱼时,按照常规操作的处理时间会超过12h,这大大增加了组胺超标的风险。
DebeerJ等建议在-3~-4℃的空气环境中进行回温处理,以增加冷冻金枪鱼的焓值,从而缩短鱼肉的解冻时间,降低组胺形成的风险。Diaz-Basantes MF等则开发了一种化学提取微塑料方法,并对常见的商业金枪鱼罐头中的微塑料含量进行检测,为未来建立金枪鱼罐头中微塑料含量的标准提供了基础。由此可见,食品安全是金枪鱼罐头的首要问题。此外,根据生产加工方式的不同分为油浸类金枪鱼罐头、清真类(原汁、盐水浸)金枪鱼罐头和调味类金枪鱼罐头。
3、鱼糜制品
鱼糜是鱼肉经过清洗、采肉、漂洗、脱水等工序制得的深加工鱼肉制品。将鱼糜进一步擂溃,并添加调味辅料,利用不同方式成型后,再进行蒸煮或油炸等加热处理,而得到的水产制品即为鱼糜制品。
李欣雨等通过对比以大眼、长鳍、黄鳍三种金枪鱼为原料制作的鱼丸的品质,结果发现采用空斩一盐斩一混斩一两段式加热一4℃冰箱中贮藏等加工工艺制作的鱼丸,原料的水分和脂肪含量对鱼丸的品质有显著性影响,其中长鳍金枪鱼作为所选金枪鱼中粗蛋白含量最高而粗脂肪含量最少的品种,用其刺身制作出的鱼丸不仅质地紧实致密,富有弹性,颜色也最为白皙明亮,综合感官评分亦表现最佳。
在金枪鱼加工的过程中,会产生大量的副产品,主要包括头(13%)、鳍(1%)、皮(10%)、骨(6%)和内脏(8%),在某些情况下也有深色肉。这些副产物与可食用部分一样富含营养,都是很好的可利用资源,但目前为止,金枪鱼的副产物一般是被饲料或宠物食品制造商生产为鱼粉,甚至直接被丢弃,没有被有效利用。因此,为减少粮食损失和浪费,应引入新的技术方法,将副产物转化为有价值的产品。胶原蛋白是体内各种结缔组织(即皮、骨骼、韧带、肌腱和软骨)细胞外基质中最丰富的结构蛋白,有支撑、保护组织的作用,在金枪鱼皮中的含量极为丰富,广泛应用于食品、药品、生物医药产品和化妆品等领域中。胶原蛋白部分水解得到的明胶是由α链(80~125kDa)、β链(160~250kDa)和γ链(240~375kDa)等多种不同分子量链组合的混合物。根据前处理的不同,即酸或碱预处理条件,可以得到两种类型的明胶,商业上称为A型(pI~8~9)和B型(pI~4~5)。胶原蛋白水解物是通过化学或酶水解胶原蛋白或明胶而得到的不同大小的各种氨基酸和多肽的混合物。从混合物中分离、筛选、鉴定得到的具有特定性质的可识别肽被称为胶原蛋白肽。在水生物种中发现的两种Omega-3脂肪酸是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。人体不能产生Omega-3脂肪酸,所以必须从食物中获取。Omega-3脂肪酸存在于每一种水生食物中,但在富含脂肪的物种中含量特别高。经常食用水产食品有助于降低血压,保持心脏健康,降低中风、抑郁症、阿尔茨海默病和其他慢性疾病的风险。对照试验和观察性研究表明,水产食品中的Omega3脂肪酸对婴儿大脑和神经系统的最佳发育很重要,而且在怀孕和哺乳期间摄入较少水产食品或Omega-3脂肪酸的妇女的孩子有大脑发育迟缓的证据。传统的鱼油提取方法有挤压法、热萃取法和有机溶剂法,然而液压的鱼油提取率低,热萃取的高温会导致鱼油的氧化和变质,有机溶剂法可能会导致鱼油中溶剂的残留,使得鱼油品质低或者作为饲料使用,已经不能满足现在大众对鱼油品质的要求。因此需寻找绿色高效的方法代替,近年来酶解法、超声波提取法、超临界萃取法等已经被应用在鱼油的提取上,这些方法不仅提高了鱼油的提取率,而且提高了鱼油的品质。从鱼类内脏中分离出多种消化蛋白水解酶。在鱼类内脏,特别是在幽门盲肠和肠道中检测到的主要消化蛋白酶之一是胰蛋白酶(EC3.4.21.4)。胰蛋白酶是丝氨酸蛋白酶大家族的一员,特异水解精氨酸和赖氨酸残基羧基侧的蛋白质和肽,在消化、激活凝乳胰蛋白酶等酶的酶原等生物过程中发挥重要作用。人类更喜欢使用含有少量工业添加剂的食物来改善他们的健康和生活方式,因此,人们会使用含有生物活性化合物的膳食补充剂,其中就包括从各种天然来源分离的硫酸多糖。硫酸多糖是类含有硫酸盐基团的复合多糖,由于这种独特的结构特征,硫酸多糖与各种基质和细胞蛋白相互作用,具有良好的生物活性。在工业市场上,硫酸多糖通常从猪皮、兽皮和猪骨中获得,在海洋环境中,多糖首次以氨基葡萄糖的形式从鲨鱼和鳐鱼软骨中分离出来,随后从藻类、软体动物、和鱼肉或鱼头、鳍、鳞、骨和皮等废物相继分离出来。目前已有研究发现鳄鱼血液提取物具有抗氧化、抗炎和抗癌活性,鱼血细胞提取物在几种细胞系中具有抑制细胞凋亡和转移的特性,而鳄鱼全血提取物也通过凋亡机制促进肺癌细胞死亡。同样的,金枪鱼血中也具有抗氧化、抗炎和抗癌活性,Klaypradit w等分别用不同浓度的冻干金枪鱼全血预处理 RAW264.7细胞,发现金枪鱼血液通过控制脂多糖诱导的RAW264.7细胞中ROS、NO、TNF-a的产生而具有抗炎特性。然而,金枪鱼血在体内外抗炎作用的机制有待进一步阐明。
文章来源:倪剑波等《金枪鱼加工及其副产物的综合利用研究进展》,转载请注明来源
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