鳗鱼及加工副产物的高值化研究

曹洪震，陈静静，林学武， 江 波

（1.江南大学 食品学院，江苏 无锡 214123；2.中南渔业有限公司，广西 崇左 532200）

鳗鱼（Astroconger myriaster）是鳗鲡目，鳗鲡科，鳗鲡属鱼类的统称，是世界上具有较高经济价值和食用价值的鱼种之一[1]。目前，已知鳗鱼种类有18 种，作为食用品种的主要为日本鳗、欧洲鳗和美洲鳗，鳗鱼一般产于咸淡水交界海域，国内鳗鱼养殖主要集中在广东、福建等地，以日本鳗鱼和美洲鳗为主[2]。鳗鱼及其制品在世界各地很受欢迎，鳗鱼肉质细嫩、营养丰富，鱼肉蛋白质含量可达50%以上，脂肪含量达到30%以上，但是其总胆固醇含量约为150 mg/100 g，远远低于河虾、河蟹等，且被称为“血管清道夫”的高密度脂蛋白比例达到60.2%～66.1%，有利于人体心脑血管健康。又富含多种维生素及不饱和脂肪酸等营养成分，是一种公认的名贵食用鱼种[3]。自2000 年起全球鳗鱼年产量在不断增加，其中绝大部分来自养殖业。

我国是世界上鳗鱼养殖及出口大国，鳗鱼年产量达到6 万t 以上，以烤鳗为主，2020 年我国烤鳗出口量为3.9 万t[2]。伴随鳗鱼加工产业存在的问题就是数量庞大的加工副产物无法得到有效的利用，多数被用来制成附加值较低的饲料，还有一部分价值低的副产物当作垃圾被遗弃，造成环境污染和资源的浪费。因此，越来越需要对鳗鱼资源进行综合开发利用[4]。鳗鱼加工工艺的改善是提高国内鳗鱼产业发展的关键推动力[1]，但是国内目前鳗鱼加工产业主要停留在对烤鳗加工工艺的初级研究，对于其他加工下脚料的利用不足，难以发展鳗鱼的综合利用价值。综述了国内外鳗鱼加工工艺及其副产物高值化的研究现状，并对鳗鱼产业发展前景进行展望，旨在为进一步开发其综合利用的价值提供参考，以期提高鳗鱼资源的利用率和产业价值。

1 鳗鱼肌肉加工工艺

活鳗鱼、冰鲜鳗鱼、烤鳗鱼和烟熏鳗鱼等是世界鳗鱼贸易的主要产品[5]，其中烤鳗鱼又占据较大的市场份额，是中国、日本及韩国等亚洲国家的传统食品。随着人们生活条件日益改善，对鳗鱼制品的要求也越来越高，对鳗鱼消费观念逐步向“美味、安全、优质”方面转变。另外，由于日本、欧盟等鳗鱼进口国及地区对进口烤鳗产品的品质指标进行严格限制，影响到我国的烤鳗加工产业的顺利发展。造成这种结果的因素有很多，但是最主要的还是国内烤鳗加工工艺和技术标准较为落后，不能适应国际烤鳗市场日新月异的变化。为开辟新的鳗鱼市场，提高烤鳗的品质，需要对鳗鱼加工工艺进行创新，丰富产品种类，保障烤鳗产品品质的稳定性，提高产品竞争力，扩大鳗鱼消费市场。

1.1 冷冻烤鳗加工技术与工艺

1.1.1 传统烤鳗工艺

鳗鱼加工产业以烤鳗为主，烤鳗鱼因其独特的烤后风味深受消费者喜欢。传统冷冻烤鳗加工工艺流程为[6]：

（1）鳗鱼预处理。①吊水（暂养）：筛选出不合格鳗鱼；②冷冻降温（冰昏）：鳗鱼活力较高，在低温下会降低活力，便于剖杀；③剖杀：根据不同产品需求，选择合适剖杀工艺；④清洗：筛选合格的鳗鱼，用清洗剂按照不同规格、品质分别清洗。

（2）烤制。①白烤：第一段白烤要求中心温度达80 ℃以上，焦斑均匀；第二段白烤要求鱼体表面有小气泡，表面焦黄，中心温度达到85 ℃以上。②蒸煮：根据鱼体不同大小选择合适蒸煮温度。③蒲烧：调味后的鳗鱼进行一烤、二烤、三烤等阶段烤制，经三烤后要求鱼体柔软，色泽均匀深黄色，常温下色泽不易散失。④预冷、速冻：先在-1 ℃下预冷降温约20 min，然后速冻至中心温度达到-18 ℃。⑤分级包装、冷藏入库。⑥烤鳗出口卫生管理。

工艺条件差异决定鳗鱼烤后风味的优劣，传统烤鳗口味受日本饮食习惯影响，多以甜香、酱香的口味为主。国内鳗鱼加工的研究主要集中在对烤鳗的标准化、，产业化生产等方面，而国外主要集中在对鳗鱼营养、安全卫生、综合利用等方面[7-8]。国内鳗鱼加工技术研究严重滞后于鳗鱼养殖技术的发展，鳗鱼产业无法得到可持续发展。

1.1.2 烤鳗工艺改善

近年来，研究人员对烤鳗加工工艺进行了研究。在烤鳗鱼产品的工业化生产中，腌制和蒸煮是提高香气、减少烤制时间和降低最终产品中有害物质的重要加工步骤[9]。多数研究者选择对腌制和蒸煮工艺参数进行优化，逐渐改善烤鳗工艺条件。

吴光斌等人[10]以美洲鳗鱼为原料，研究出一种部分脱水的调味烤鳗的生产工艺，最终确定最佳工艺为鳗鱼切段后，使用食盐2%，味精0.5%，五香粉4%配置腌制调味料，按照料液比1∶2（g∶mL），于4 ℃下腌制1 h，45 ℃下烘干0.5 h，170 ℃下烤制8 min。按照此工艺加工的烤鳗较传统烤鳗，口感更适合国内消费者，简化了加工工艺，应用可行性高，丰富了鳗鱼加工品种。黄金松等人[3]选择从烤制热源改造入手，选用天然气替代重油供能。由于燃油不仅带来燃烧不完全、积灰增加、设备陈旧、安全性和经济性差等缺点，还会影响烤鳗的产品品质，感官指标偏低。天然气作为一种在燃烧过程中会释放大量的水蒸气的能源，其水蒸气凝结会放出大量的潜热，节约能源，同时水蒸气还对有害气体有一定的吸收作用，使烤鳗工艺更加环保，还会减少烤制过程对鳗鱼感官品质的影响。霍丽多[6]对鳗鱼原料从头到尾按顺序分割成7 段，大约每段长5 cm，对各部位进行营养成分、质构分析，优化烤鳗工艺参数，并对烤鳗加工过程中的产生的各种挥发性物质的变化规律进行测定，最终选取第3、第4 部分，确定腌制时间60 min，蒸制温度与时间98 ℃和6.13 min，烤制温度与时间190 ℃和4.21 min 为最佳烤鳗工艺。烤鳗的工艺改善对于鳗鱼产业的快速发展提供了推动作用，使烤鳗的口味得到极大改善，烤鳗产品安全性更高，产业向标准化健康发展。

1.2 烟熏鳗鱼加工工艺

烟熏是一种历史悠久的食品加工方式，在食品贮藏和加工领域应用广泛。将鳗鱼进行烟熏处理，可实现改善食品香气、风味、质地和颜色等感官参数的目的[11]，还可减少微生物生长[12]，防止脂肪氧化，使鱼体酶类失活，甚至能提高食品的价值等优点[13]。

①烟熏鳗鱼是以发烟熏材为热源进行烤制，根据发烟熏材的不同，赋予鳗鱼不同的风味；②烟熏鳗鱼工艺简单，主要生产工艺为原料→前处理→洗净→盐渍调味→沥干水分→烟熏→成品→包装→冻藏；③根据发烟方式不同，也会使烟熏鳗鱼成品具有不同的风味。但是，烟熏鳗鱼需要更为严格的卫生安全标准，因为发烟过程中会产生多环芳烃（Polyeyclic aromatic hydrocarbons，PAHs），以3,4 -苯并芘为代表，属于强致癌物，对人体健康有危害性[14]，从而导致烟熏制品难以被消费者接受。

胡阳等人[15]研究了一种部分脱水的烟熏鳗鱼技术，以感官评价为指标，重点考查了烟熏工艺的优化参数，对其工艺稳定性和卫生标准进行分析。得到的烟熏鳗鱼稳定性好、风味较好，且冷冻保藏6 个月后过氧化值、微生物含量和苯并芘的含量均符合国家卫生标准。张其标等人[16]针对熏制材料进行了创新，按100 份水的比例进行调配熏液，取甘草2 份，桂皮1 份，茴香1 份，砂仁0.5 份，香草0.5 份，千里香0.5 份，丁香0.5 份，文火熬煮1.5 h 滤液备用。传统熏制多以果木，稻壳、松枝等作为熏材，固体熏材发烟方式和发烟效果多不可控，导致熏制过程无法标准化，阻碍了烟熏鳗鱼工艺的发展。液体熏制材料可以根据工艺需要对熏液原料进行合适的选择和配比，得到的熏制鳗鱼感官品质较好，产品色泽、香味和口感更佳，且产品中挥发性盐基氮和细菌总数均符合国标要求。烟熏作为一种传统的食品加工技术，烟熏产品的安全性备受消费者关注。因此，国内外对于烟熏鳗鱼加工工艺的改善主要集中于对产品安全性的优化。

1.3 鳗鱼鱼糜加工工艺

鱼糜制品需要预加工的冷冻鱼糜作为中间原料，我国鱼糜供给量不足，为了满足国内鱼糜制品的生产需要，每年都需要从国外进口大量的冷冻鱼糜。鱼糜加工制品的品质取决于冷冻鱼糜的凝胶能力，受加工技术的限制，我国冷冻鱼糜的凝胶性能较差，为了提高鱼糜品质，需对鱼糜加工工艺进行技术更新[17]。鱼糜的凝胶化主要是以鱼肌肉中的肌原纤维蛋白形成的网状结构为框架，再通过变形展开和复性聚集形成凝胶聚集体，所以肌原纤维蛋白的变化会对鱼糜凝胶的品质产生较大的影响[18]。

鳗鱼肌肉中肌原纤维蛋白丰富，李正龙[19]将超高压技术应用到鳗鱼鱼糜加工工艺中，研究其对鳗鱼蛋白结构和功能的影响，探究鱼丸品质和原肌球蛋白结构间的相关性。经过超高压技术处理的鳗鱼鱼糜制成的鱼丸质构参数显著提高，感官品质得到了显著的改善。结果表明，鳗鱼丸的质构参数与α 螺旋，β 折叠和巯基含量呈负相关，而与β 转角、无规则卷曲和表面疏水性呈正相关。转谷氨酰胺酶可使蛋白质和氨基酸之间发生交联作用，形成ε -（γ -谷氨酰）赖氨酸键，可以有效提高鱼糜的弹性[20]。研究发现，鳗鱼鱼糜添加转谷氨酰胺酶后其弹性、硬度和凝胶强度较高。单从凝胶强度来说，添加转谷氨酰胺酶可使鱼糜凝胶强度提高3 倍[21]。

鳗鱼加工工艺不只局限于烤鳗、熏鳗、鳗鱼鱼糜，还包括油炸鳗鱼[22]、盐渍鳗鱼[23]、鳗鱼罐头[24]等，但是由于消费者饮食习惯的差异，对这些产品认可度较低，这就导致鳗鱼加工企业很少去进行新产品的开发，从而导致鳗鱼加工产品单一，市场竞争力差，严重阻碍了鳗鱼产业的发展。为了减轻消费市场对鳗鱼产业的制约，开发适应不同饮食习惯的鳗鱼加工产品是首要选择。

2 鳗鱼下脚料的综合利用

目前，我国鳗鱼产业蓬勃发展，烤鳗已经渐渐成为我国优势出口水产品，但是整个烤鳗产业对鳗鱼的综合利用率还较低，鳗鱼在加工过程中会产生大量富含营养物质的副产物，包括鱼头、鱼骨及内脏等部分。除了少量鳗鱼加工副产物用作蛋白质饲料外，大多数未被充分利用，不仅造成了资源的浪费，还对环境产生了严重的污染。如何使这些副产物高值化，开发合适的利用途径，成为促进鳗鱼产业迅速发展的关键因素。

2.1 鳗鱼油开发利用

鱼油已被认为是多不饱和脂肪酸（PUFA）的良好来源，是一种品质较好的食品补充剂。鳗鱼是脂肪含量较高的鱼种，日本鳗鱼脂肪含量最高可达24.48%[25]，含有16 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸（SFA）7 种、不饱和脂肪酸（UFA）9 种；脂肪酸中多不饱和脂肪酸（PUFA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量较高,分别占总量的41.92%～48.27%和6.63%～16.87%[26]。但是鱼油较易发生氧化变质，已有多种方法被用于延缓鱼油的品质降低。

现阶段，鳗鱼油的提取主要有加热法、热碱法[27]、酶解法[28]、有机溶剂提取[29]等方法。近年来，随着技术的不断革新，微波辅助提取、超声波提取、亚临界萃取[30]和CO2超临界萃取[31]也逐渐应用到鱼油的提取工艺中。研究人员常采用乙醇、异丙醇等有机溶剂作为提取溶剂，利用索氏抽提的方法进行提取[32]，鳗鱼骨油经过交酯化与冬化处理后通过气相色谱分析，以酸值、过氧化值和碘价为标准，判断鱼油质量差异。研究发现，使用乙醇提取的鱼油品质最好，提取率较高，但是溶剂提取存在一定的缺陷，如出油率低、溶剂残留、环境污染等问题，带来安全隐患[33]。酶解法作为一种较为安全的方法正逐渐被研究人员采用。邱登宇[34]通过对比酶解法得到的鳗鱼骨油、热水中的鳗鱼骨油和酶解法副产物中的鳗鱼骨油，发现热水处理后，出油量可以达到33%，但是油品品质差，而酶解法得到的鳗鱼油不饱和度显著提高，品质较高。由于常规鳗鱼油提取方法出油率低，微波辅助萃取和超声波技术[35]被用于鳗鱼骨油辅助提取，可在更短的时间内实现更高的鳗鱼油提取率，还可保护不耐热的化合物成分不被破坏[36]。

2.2 鳗鱼加工下脚料中蛋白质资源利用

蛋白质资源匮乏，在鳗鱼加工副产物中，蛋白质含量丰富，提高鳗鱼副产物中蛋白质的利用率，可在很大程度上提高鳗鱼经济价值，有效利用蛋白质资源。多肽是一类由复杂蛋白质经过水解得到的短氨基酸链，通常具备一定的生物活性。多肽的开发已逐渐成为商业食品增值的潜在动力。多肽的制备包括自溶、热水解、酸水解、酶水解等方法，常用的水解方法是酶水解[37]。天然蛋白质功能特性的变化与酶水解产生的肽和游离氨基酸有关。蛋白质酶解后的多肽可以修饰甚至改善不同应用的功能特性，包括抗氧化活性、抗菌活性、抗高血压活性、抗癌等活性。因此，酶水解是一种回收鱼类副产品有价值成分的方法。

2.2.1 抗氧化肽

衰老是一个不可逆的过程，这主要是人体内由于氧化作用产生的自由基会不断破坏DNA 组织，导致基因突变，干扰机体的正常运作，从而引发连锁反应，机体产生衰老现象。市场上抗氧化产品层出不穷，但是就安全性而言，抗氧化肽作为一种安全、高效的食源性抗氧化剂，正逐渐成为消费者延缓衰老的首要选择。

蛋白酶水解和微生物发酵常被用来制备抗氧化肽，其中考虑到食品安全性，酶水解是生物活性肽研究领域的热点。研究人员利用不同的蛋白酶水解鳗鱼蛋白质，分离出的不同分子量的水解物具备抗氧化活性[38]，Azemi WAWM 等人[39]通过蛋白酶水解鳗鱼肌肉蛋白，对不同分子量的水解物的抗氧化活性进行对比，发现大于10 kDa 分子量的酶解产物具有较高的抗氧化活性，为鳗鱼蛋白在食品和保健品工业中的使用潜力提供了技术支持。并且，有学者基于鳗鱼蛋白进行的抗氧化活性机制的研究发现，鳗鱼蛋白水解物作为主抗氧化剂的能力高于辅助抗氧化剂，鳗鱼蛋白水解物具有开发天然抗氧化剂的潜力，为鳗鱼加工副产物中蛋白质的高值利用提供了理论依据。

2.2.2 抗菌肽

食源性疾病，包括食源性中毒和食源性感染，是导致高发病率和高死亡率的主要健康问题。事实上，食物中毒是由于摄入了被病原微生物及其毒素和化学物质污染的水和各种食物。食品中合成防腐剂的过度和不受控制的使用深深地导致了对常规防腐剂具有抗药性的病原体的出现。因此，近几十年来，来源于天然来源的抗菌化合物，尤其是肉类加工副产物蛋白，由于其种类丰富、价格低廉，越来越受到关注。

抗菌肽是一类具有抗菌活性的小分子蛋白质或者短肽链，具有杀死细菌、真菌等病原体，抑制病毒繁殖等作用。目前，对于抗菌肽的研究主要利用低值蛋白提取，来自不同来源的鱼类蛋白质水解物，如Barbus callensis（一种类似鲤鱼的低值小鱼）蛋白水解物[40]和鳀鱼蒸煮废水蛋白水解物[41]，可对多种食源性致病菌产生抑制作用。Bougatef H 等人[42]研究发现，鳗鱼副产物蛋白质酶解提取物表现出抗氧化和抗菌活性，并作为防腐剂在碎肉加工中应用，降低了冷藏期间脂质氧化速率，并对微生物的生长繁殖有较好的抑制作用。

2.2.3 氨基酸螯合肽

铁、锌、钙等金属离子是人体维持正常生命状态的必备元素，人体摄入这些微量元素的主要途径就是通过饮食摄入。市场上这些微量元素补充剂多以金属离子形式被人体吸收，但是金属离子在人体内的吸收过程受多种因素影响，使吸收效率大大降低。近年来研究发现，将金属离子与活性肽进行螯合，生成的金属离子-活性肽/氨基酸进入细胞后，会主动裂解并释放出金属离子，在很大程度上提高了小肠对金属离子的吸收效率[43]。

钙离子是人体生长发育过程中不可或缺的微量元素，参与到人体的骨骼生长和体液平衡。市面上多以碳酸钙、乳酸钙和葡萄糖酸钙作为钙补充剂，但是这些离子钙极易在肠道中形成沉淀，生物利用度较低[44]。吴长平等人[45]以鳗鱼尾为原料，采用酶解技术得到鳗鱼钙螯合肽，实现了鳗鱼加工副产物的精深加工，不仅提高了鳗鱼低值蛋白质资源的利用，提高附加值，还为鳗鱼精深加工提供了具体的思路。钱跃威等人[46]就在此基础上对鳗鱼骨进行酶解，制备出鳗鱼骨胶原肽钙螯合物，研究发现鳗鱼骨胶原钙螯合肽可以提高碱性磷酸酶的活性，进而有利于促进人体小肠对钙离子的吸收，成为一种新型的钙补充剂。

2.2.4 ACE 抑制肽

高血压是最常见的慢性病之一，在全球范围内有较大的患病人群基数，影响到15%～20%的人群的身体健康，并且逐渐向年轻化发展。高血压会给人体带来一系列的血管疾病，如患高血压的人往往会有患冠心病和脑中风等疾病的危险，世界卫生组织已经将高血压列为影响人体健康的重要危险因素[47]。目前，高血压的防止手段主要通过降压药物治疗，这些药物主要作用于人体内含有的血管紧张素转换酶（Angiotensin-I converting enzyme，ACE）。ACE 通过将血管紧张素I 转化成血管紧张素Ⅱ来提高血压，在人体心血管系统中起到非常关键的作用，对于高血压患者，通过适当抑制ACE 活性，可以有效地降低血压。

市场上主流的降压药物是沙坦类的药物、普利类的药物和β 受体阻滞剂等化学药物，长期服用这些药物会伴随一定的副作用，ACE 活性抑制肽由于其安全、高效等优点，使之成为治疗高血压的潜在药物。Ma R 等人[48]使用不同压力大小的高静水压力处理鳗鱼肌肉，发现鳗鱼鱼糜的ACE 抑制活性与静水压力大小呈正相关。通过对鱼糜结构的分析，结果表明，结构诱导的变化是鳗鱼鱼糜ACE 抑制活性增强的主要原因，为利用鳗鱼蛋白开发ACE 抑制肽提供了理论基础。Baharuddin NA 等人[49]对不同水解度的鳗鱼蛋白水解物的ACE 的抑制活性进行探究，发现水解度在51.18%时具有最高的ACE 抑制活性（IC50=2.128 mg/mL），证实了鳗鱼蛋白水解物是一种很有前途的潜在食品成分，是一种有效的ACE 抑制剂。

2.2.5 胶原蛋白

胶原蛋白在动物组织中含量较高，具有优异的凝胶形成和成膜能力，胶原蛋白通过热变性或部分降解形成的明胶是一种天然的高分子材料，在食品、化妆品和医疗材料研究领域占据重要地位[50]。海洋资源丰富，特别是来自鱼类、软体动物和海洋哺乳动物的胶原蛋白越来越受到关注。鳗鱼在加工过程中会产生大量的鱼皮、碎肉和鱼骨等富含胶原蛋白的副产物，是一种新型且安全的胶原蛋白原料。Veeruraj A 等人[51]从海鳗鱼皮肤中分离出酸溶性和蛋白酶可溶性胶原蛋白，并对其胶原蛋白结构进行表征，发现2 种胶原蛋白均具有有效的药物传递潜力，且耐热性良好，有望成为一种合适的药物传输介质。牛慧娜等人[52]利用海鳗鱼皮胶原蛋白开发了一种新型补血食品，以缺铁性大鼠为动物模型，发现分离的胶原蛋白对骨髓的异常增生具有一定的缓解作用，对缺铁性贫血有较好的改善作用。

目前，越来越多的鳗鱼蛋白源活性肽被发现，但是大多数活性肽的结构特性与作用机制尚未得到深入的研究。另外，活性肽的制备和分离纯化技术相较于化学法，其成本较高、技术难度高、批量生产的难度较大。活性肽的开发只是鳗鱼加工副产物高值化的一个很有前途的研究方向，但是对于整个鳗鱼产业来说，鳗鱼加工副产物的综合利用还在研究阶段，对于胶原蛋白的开发利用也未进行更加深入的研究。另外，还有许多副产物资源亟待开发，如内脏、鱼骨等。如何有效地开发利用这类资源，需要研究人员和鳗鱼加工企业不断探索和完善，使鳗鱼产业更加丰富与完善。

3 结语

随着鳗鱼养殖技术的不断提高和养殖量的逐年增长，鳗鱼也逐渐走进消费者的食谱中，但是鳗鱼资源的开发利用还在慢速前行，这就导致鳗鱼产业无法满足消费者的需求。鳗鱼及其加工副产物的加工利用技术需要同消费者需求相适应，这就需要鳗鱼产业向高新技术、高附加值、产品口味丰富、方便化的方向靠拢。在保证鳗鱼营养价值的前提下，研发出更多受消费者喜爱的鳗鱼加工产品是目前的研究重点，随着消费者对食品营养健康及保健功能的重视，鳗鱼功能性保健产品的市场潜力也会得到有效的开发。鳗鱼副产物的开发利用提高了鳗鱼加工利用率和产业价值，为鳗鱼产业发展提供推动力。