我國是魚類生產(chǎn)大國,年產(chǎn)量近4000萬噸,居世界首位,但我國卻不是魚類加工強國。魚類加工副產(chǎn)物通常被直接丟棄,或以簡單的方式加工成飼料,不僅浪費資源,還造成環(huán)境污染。有效提升魚類加工產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力,實現(xiàn)魚類精深加工和產(chǎn)業(yè)化是解決問題的關(guān)鍵。在國家農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化資金項目、“十二五”科技支撐計劃項目課題的支持下,由大連工業(yè)大學食品學院董秀萍教授、朱蓓薇院士領(lǐng)銜的課題組,與多家企業(yè)合作歷經(jīng)10余年理論研究與產(chǎn)業(yè)化實踐而完成的“魚類精深加工關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”,日前獲得高等學??茖W研究優(yōu)秀成果獎科學技術(shù)進步獎二等獎。該研究突破了魚類精深加工和產(chǎn)業(yè)化三大方面關(guān)鍵技術(shù),為我國水產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要的科技支撐。
實現(xiàn)原料高質(zhì)精細化利用 構(gòu)建魚類深加工產(chǎn)品體系
項目第一完成人、大連工業(yè)大學食品學院董秀萍教授在接受采訪時介紹說,魚類是人類所需優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素及礦物質(zhì)的重要來源,我國是魚類生產(chǎn)大國,年產(chǎn)量近4000萬噸,居世界首位,但我國卻不是魚類加工強國。
魚類分割是魚類產(chǎn)品加工過程的第一道工序,也是魚類精深加工的前提,分割技術(shù)直接影響魚制品的品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟收益。傳統(tǒng)魚類分割以獲得魚塊和魚片為目標,以去頭、去鱗、去骨、去內(nèi)臟或去皮等常規(guī)操作為主,缺乏對魚頭、魚劃、魚尾、魚內(nèi)臟等部位的精細分割,導致資源浪費、不利于實現(xiàn)魚精深加工。課題組基于魚類結(jié)構(gòu)特點,建立了魚類精細分割技術(shù),形成標準化技術(shù)體系,實現(xiàn)了不同部位的深度利用,提高了我國魚類資源利用率,提升了整體加工比例和加工水平。
傳統(tǒng)的魚類分割方法,剩余的魚皮、魚骨等一并作為副產(chǎn)物處理,用于生產(chǎn)魚粉等低附加值產(chǎn)品。針對魚類不同部位組織結(jié)構(gòu)和加工方法差異,在建立魚類精細分割技術(shù)的基礎(chǔ)上,課題組研制開發(fā)了脫鱗、去臟、剪鰭、除膜等系列配套裝備,臥式魚皮脫鱗機、真空吸取式魚臟清理機、魚劃剪鰭機、魚腹除膜機等技術(shù)設(shè)備,為魚類分割技術(shù)的應(yīng)用提供了保障,提高原料的利用率和分割效率。
課題組建立了魚類分割技術(shù),研制開發(fā)了配套裝備,構(gòu)建了魚類深加工產(chǎn)品體系,并將成果轉(zhuǎn)化為食品化生產(chǎn)技術(shù),在企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中得到合理運用,極大地提高了原料的利用率,豐富了魚類產(chǎn)品品種。
首次提出魚類食品化菜品概念 實現(xiàn)傳統(tǒng)魚類菜肴食品化轉(zhuǎn)化
董秀萍介紹說,人們對魚類產(chǎn)品的食用方式趨向多樣化和精細化,傳統(tǒng)魚類制品品質(zhì)提升以及新型魚類食品的開發(fā)就顯得尤為重要。
課題組首次提出了魚類食品化菜品的概念,建立了魚類加工質(zhì)構(gòu)控制技術(shù)、快速發(fā)酵技術(shù)、“食品化菜品”生產(chǎn)技術(shù),通過調(diào)控工藝技術(shù)參數(shù),實現(xiàn)對傳統(tǒng)魚類即食、罐頭產(chǎn)品質(zhì)地、風味、營養(yǎng)等品質(zhì)的有效提升,縮短了發(fā)酵魚類食品的生產(chǎn)周期,拓寬了風味,實現(xiàn)了傳統(tǒng)魚類菜肴的食品化轉(zhuǎn)化。
魚類菜肴品種繁多,深受消費者喜愛,然而多數(shù)只能享受于餐飲渠道,受限于廚師的“經(jīng)驗操作”。課題組系統(tǒng)研究了中餐菜系技法,針對整魚以及魚頭、魚劃、魚腩、魚皮等可食副產(chǎn)物組成特點,合理選擇和設(shè)計,實現(xiàn)了傳統(tǒng)烹飪技術(shù)與食品加工技術(shù)的融合、轉(zhuǎn)化;建立了涵蓋脫腥技術(shù)、抗凍保水技術(shù)、組合包裝技術(shù)在內(nèi)的魚類食品化菜品加工技術(shù),進而開發(fā)出系列魚類食品化菜品。將傳統(tǒng)廚師的“經(jīng)驗操作”,轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪炕蜆藴驶摹肮S化加工”,實現(xiàn)傳統(tǒng)魚類菜肴的食品化轉(zhuǎn)化。
同時,針對傳統(tǒng)魚類產(chǎn)品品種少、加工工藝單一,且品質(zhì)難控制的問題,課題組建立了基于不同熱加工過程的魚類質(zhì)構(gòu)控制技術(shù)。針對魚類原料和組織差異,實現(xiàn)工藝技術(shù)參數(shù)的有效調(diào)控,突破傳統(tǒng)工藝對魚類即食、罐頭產(chǎn)品質(zhì)地、風味、營養(yǎng)等品質(zhì)的制約,有效提升了產(chǎn)品品質(zhì)。 針對傳統(tǒng)發(fā)酵魚自然發(fā)酵過程中存在工藝繁瑣隨意,導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、安全性難以保障的問題,建立了可控、標準化的發(fā)酵工藝,結(jié)合菌群結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)及酶輔助發(fā)酵技術(shù),縮短了發(fā)酵魚的生產(chǎn)周期,拓寬了發(fā)酵魚的風味,提升了傳統(tǒng)產(chǎn)品的安全性。
課題組應(yīng)用上述技術(shù),開發(fā)了煙熏魚片、三文魚丸、魚豆腐、炙烤魚片、烤鰻魚、鲅魚鹽燒等系列魚類即食、罐頭及食品化菜品,成果已在多家企業(yè)進行了產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
突破魚類副產(chǎn)物綜合利用關(guān)鍵技術(shù) 實現(xiàn)高值化利用和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)提升
董秀萍說,我國魚類加工總體上還存在基礎(chǔ)研究薄弱、加工與綜合利用率低、精深加工產(chǎn)品少、附加值低、裝備落后、質(zhì)量管理和標準體系不健全等問題,尤其是加工副產(chǎn)物常被直接丟棄或以簡單的方式加工成飼料,不僅浪費資源,還造成環(huán)境污染。
針對魚皮膠原蛋白生產(chǎn)過程中提取率低、有異味、純度低,魚皮膠原蛋白肽酶解效率低、肽得率低、分子量大、活性低等問題,課題組建立了可控酶解、超濾分離、柱層析和活性保持技術(shù)體系,提升了魚皮膠原及其蛋白肽的產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。針對魚腦活素制備酶解效率低、產(chǎn)物活性低、活性易損失等問題,建立了脫脂、復合酶解、超濾、干燥和活性保持技術(shù)體系,突破了魚腦活素制備技術(shù)瓶頸,提升了魚腦活素生產(chǎn)的技術(shù)應(yīng)用水平。
針對傳統(tǒng)魚類多糖提取效率低、雜蛋白多、活性不高、蛋白酶和乙醇用量大等問題,突破了系列魚類多糖類產(chǎn)品的可控制備技術(shù),建立了超聲輔助提取、堿解、酸沉、醇沉、冷凍干燥技術(shù)體系,提升了魚類多糖產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用水平。針對魚油加工中提取效率低、易氧化等問題,突破了魚腦和魚內(nèi)臟的魚油深加工技術(shù),建立了超聲波輔助復合酶解、超臨界二氧化碳萃取、脫色、魚脂酸乙酯精制、微膠囊包埋技術(shù)體系,提升了魚油生產(chǎn)的技術(shù)應(yīng)用水平。針對約占魚類加工副產(chǎn)物25%以上的魚骨排量大,缺乏精深加工技術(shù),資源浪費嚴重的狀況,建立了利用魚骨排酶解蛋白粉制備工藝,粉碎、脫脂、復配工藝,開發(fā)了魚骨泥、骨粉、酶解骨粉等系列營養(yǎng)基料和食品。
課題組建立的魚加工副產(chǎn)物的蛋白、油脂及膠原蛋白肽等連續(xù)制備技術(shù)體系,形成了魚加工副產(chǎn)物活性物質(zhì)高效高質(zhì)生產(chǎn)成套技術(shù),提高了魚類副產(chǎn)物活性物質(zhì)利用效率和產(chǎn)品生物活性,實現(xiàn)了魚類副產(chǎn)物的高值化利用和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)提升。
整體技術(shù)居國際先進水平 產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用成效顯著
2013年3月1日,該項目的階段性成果通過了遼寧省科學技術(shù)廳組織的成果鑒定,建立的包括“魚精細分割的標準化技術(shù)體系”“魚的食品化菜品生產(chǎn)技術(shù)”“魚加工副產(chǎn)物的蛋白、油脂及膠原蛋白肽等連續(xù)制備技術(shù)體系”以及開發(fā)的配套裝備在內(nèi)的魚類精深加工技術(shù)體系得到了與會專家組的高度評價。鑒定結(jié)論為“項目的研究形成了魚類的精深加工技術(shù)體系,填補國內(nèi)外空白,整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平”。項目在實施過程中,申報中國發(fā)明專利31件,獲授權(quán)18件,參與制定國家標準1項,企業(yè)標準6項。
“魚類精深加工關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”項目科技成果于2005年開始進行技術(shù)推廣和應(yīng)用,并在山東美佳集團有限公司、青島益和興食品有限公司、乳山正洋食品有限公司、衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技開發(fā)有限公司、大連魁氏食品有限公司等3個省份的5家企業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,累計新增經(jīng)濟效益超過2.75億元,環(huán)境效益和社會效益顯著。
中國工程院院士、大連工業(yè)大學朱蓓薇教授指出,課題組對魚類的高質(zhì)化和高值化加工開展的系統(tǒng)研究,突破了三大方面的關(guān)鍵技術(shù),所取得的系列成果為我國魚類加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要的科技支撐。但從科學研究的角度來看,魚類的精深加工和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化工作中,還有很多科學問題和技術(shù)難題尚需不斷研究。一方面基礎(chǔ)研究仍需加強;另一方面,還需繼續(xù)深入進行魚類的精深加工和技術(shù)轉(zhuǎn)化工作,力爭逐個突破制約魚類加工業(yè)發(fā)展的難點和瓶頸,將更多的科學成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,開發(fā)更多種類的魚類產(chǎn)品,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。
(潘鋒)