◎ 梁呂保,唐彩珍,蔡雯雯,黃 丹,黃丹瑩,譚雁以
(1.廣東百維生物科技有限公司,廣東 化州 525100;2.百洋產(chǎn)業(yè)投資集團股份有限公司,廣西 南寧 530004)
近年來,羅非魚產(chǎn)量增長開始放緩,平均每年增長速度為3.88%,2015—2018年達到相對穩(wěn)定階段,基本穩(wěn)定在158萬t左右[1]。雖然養(yǎng)殖規(guī)模沒有太大增量,但隨著魚類膠原蛋白保健品的興起,羅非魚皮菜品(水發(fā)魚皮、火鍋魚皮、脆炸魚皮等)逐漸打開市場,以前作為下腳料處理的羅非魚皮成為熱門的生產(chǎn)原料。用于生產(chǎn)膠原蛋白和明膠的魚皮原料比例被壓縮,羅非魚帶鱗魚皮的原材料價格大幅上漲。為了膠原蛋白行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)對美國紅魚和羅非魚帶鱗魚皮的預處理工藝進行分析和比較,為進一步開發(fā)高附加值的膠原蛋白與明膠原料提供依據(jù)。
美國紅魚,學名眼斑擬石首魚(Sciaenops ocellatus)為鱸形目,石首魚科,擬石首魚屬,英文俗稱紅鼓魚,別稱紅姑魚、海峽鱸、斑尾魚[2],是我國常見的網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類,養(yǎng)殖產(chǎn)量大,味道鮮美,營養(yǎng)價值高,深受人們的喜愛[3]。美國紅魚魚皮原料充足,其作為經(jīng)濟魚類在我國南方廣泛養(yǎng)殖,2018年產(chǎn)量高達6.8萬t,其中廣東地區(qū)占49%,約3.3萬t[4]。僅廣東省內(nèi)的美國紅魚加工成為出口的魚片后就可產(chǎn)生約0.2萬t的帶鱗魚皮。
主要材料為美國紅魚帶鱗魚皮、羅非魚帶鱗魚皮,由廣東雨嘉水產(chǎn)食品有限公司提供。
主要試劑為鹽酸、食鹽、檸檬酸,均為食品級。
101-1電熱恒溫干燥箱(上海博迅實業(yè)有限公司)、SX2-4-10N箱式電阻爐(上海一恒科學儀器有限公司)、DDS-307精密電導率儀(上海儀電科學儀器股份有限公司)、PHS-3C型精密pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司)、78-1磁力加熱攪拌(天津市歐諾儀器儀表有限公司)、UV-1100紫外分光光度計(上海美譜達儀器有限公司)、ZE6000分光測色儀(日本電色工業(yè)株式會社)、PAL-1糖度計(ATAGO(愛拓)株式會社)。
1.3.1 魚皮與魚鱗所占比例的測定手工去鱗后,分別稱重,按式(1)式(2)計算可得:
1.3.2 規(guī)格測定
脫灰后魚鱗規(guī)格測定:手工測量魚鱗的長與寬。魚皮規(guī)格測定:手工測量魚皮的長與寬。
1.3.3 魚鱗脫灰收率的測定魚鱗經(jīng)過鹽酸脫灰,自然瀝干水后稱重,按公式
(3)計算可得:
1.3.4 魚皮脫脂收率的測定
魚皮經(jīng)過純堿、食鹽清洗,自然瀝干水后稱重,按公式(4)計算可得:
1.3.5 提膠收率
脫脂魚皮、脫鈣魚鱗加酸、熱水提膠,手持濃度計測定膠液濃度,按公式(5)計算可得:
式中:0.77為手持糖度計的校正系數(shù)。
1.3.6 B值的測定
用分光測色儀對膠液進行檢測,讀數(shù)記錄結(jié)果,判斷提取膠原蛋白的膠液顏色及凈度,顏色越淺,雜質(zhì)含量越少,B值越小。
1.3.7 570 nm透過率的測定
用分光光度計對膠液進行檢測然后讀數(shù)記錄結(jié)果。透過率越高,膠原蛋白液越澄清,雜質(zhì)越少,膠原蛋白含量越高。
工業(yè)化生產(chǎn)時,因魚鱗脫灰及魚皮脫脂工藝不同,帶鱗魚皮須通過脫鱗設(shè)備將魚皮及魚鱗分離后,才能分別進行脫灰、脫脂處理。帶鱗魚皮通過運輸系統(tǒng)進入脫鱗機,高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊帶鱗魚皮,大于篩孔尺寸的魚皮阻留在篩板內(nèi),進入下個工序,小于篩孔的魚鱗篩板排出,進入另一工序,魚皮與魚鱗達到分離。對分離后的魚皮、魚鱗分別稱重,魚鱗魚皮含量見表1。從表1可以看出,美國紅魚與羅非魚的魚皮、魚鱗比例相差不大。羅非魚原有的脫灰設(shè)備與脫脂設(shè)備處理能力不用進行調(diào)整。
表1 魚皮、魚鱗所占比例表
魚鱗通過浸酸脫鈣處理后,膠原蛋白比例增加,雜質(zhì)減少,灰分可以控制在0.5%以下,是進行膠原蛋白與明膠生產(chǎn)的預處理步驟。對脫灰后的魚鱗按3個規(guī)格進行篩選,稱重計算比例,得出表2。從表2可以看出,美國紅魚的魚鱗比羅非魚的魚鱗大,與草魚鱗的尺寸比較接近,脫灰設(shè)備內(nèi)網(wǎng)的篩孔不需作調(diào)整,脫灰過程中清洗換水時魚鱗不會穿過篩孔排出。
表2 魚鱗規(guī)格表
從表3可以看出,美國紅魚的魚皮比羅非魚的魚皮更長,使用泵輸運過程中,魚皮可能會纏繞在水葉上,造成電機過載,因此,原來輸送羅非魚魚皮的泵頭應做適當調(diào)整。
表3 魚皮規(guī)格表
魚鱗是魚皮真皮層變形物,主要由膠原蛋白和羥基磷灰石組成,羥基磷灰石富集在膠原蛋白的表面[5]。據(jù)劉艷等[6]的研究,魚鱗組成成分的30%為灰分(羥基磷灰石和少量磷酸鈉、碳酸鈣、磷酸鎂)。為有效提取魚鱗所含蛋白,有必要對魚鱗進行脫鈣處理。而魚皮中除富含膠原蛋白(約占魚皮總量的25%)外,還含有約2%的雜蛋白,為了使膠原蛋白能滿足不同領(lǐng)域的要求,在魚皮膠原蛋白提取前需對原料魚皮進行除雜處理。此外,魚皮中脂肪含量較高,且大多數(shù)為不飽和脂肪酸,在加工和貯藏過程中容易氧化變質(zhì),因此在其加工利用前脫脂也成為一道必不可少的工序[7]。從表4可以看出,美國紅魚與羅非魚魚鱗脫灰后收率、灰分含量均比較接近;魚皮脫脂后收率、魚皮脫脂的灰分含量有差異。根據(jù)《食品安全國家標準 食品添加劑 明膠》(GB 6783—2013)明膠產(chǎn)品灰分應≤2%,《食品安全國家標準 膠原蛋白肽》 (GB 31645—2018)膠原蛋白肽產(chǎn)品灰分應≤7%的要求,美國紅魚脫灰魚鱗的灰分和脫脂魚皮的灰分均可達標。
表4 魚鱗脫灰、魚皮脫脂后收率、灰分比較表
從表5可以看出,美國紅魚魚鱗魚皮與羅非魚魚鱗魚皮的明膠含量、膠液的B值、透過率較接近。因此,美國紅魚可作為羅非魚來源原料的補充來提取膠原蛋白,其技術(shù)可行。
表5 魚鱗脫灰、魚皮脫脂后提膠收率、B值、透過率比較表
從魚皮魚鱗比例、規(guī)格以及脫灰脫脂收率可以看出,美國紅魚魚鱗魚皮與羅非魚有較多共性,這就決定了美國紅魚可采用羅非魚魚鱗魚皮的預處理加工工藝,工廠設(shè)備和工藝無需過多調(diào)整;美國紅魚魚鱗脫灰收率為48.54%、羅非魚為47.67%;美國紅魚魚皮脫脂收率為78.11%、羅非魚為94.54%;魚鱗和魚皮脫灰脫脂后兩種魚的灰分均滿足國家標準《食品安全國家標準 食品添加劑 明膠》(GB 6783—2013)明膠產(chǎn)品灰分應≤2%、《食品安全國家標準 膠原蛋白肽》 (GB 31645—2018)膠原蛋白肽產(chǎn)品灰分應≤7%的要求;對比兩種魚的魚鱗提取明膠收率、B值和在570 nm處的透過率,兩者數(shù)值接近。
由此可得,對魚源性的魚膠原蛋白、魚明膠的提取,美國紅魚可作為羅非魚來源原料的補充,其技術(shù)可行,只需進行微調(diào)就可實現(xiàn)美國紅魚和羅非魚魚鱗魚皮的預處理,縮短工藝調(diào)整時間。此外,美國紅魚發(fā)展較快,魚鱗魚皮原料充足,企業(yè)可根據(jù)發(fā)展需求,將其發(fā)展為主導魚源性膠原產(chǎn)品原料。