◎ 宋小玲
(西南大學動物科學學院,重慶 402460)
魚骨是指魚的骨頭,主要由魚體中的軸骨、附肢骨及魚刺組成,在鮮魚體中占體重的30%~40%[1]。鮮魚骨中含有大量的蛋白質(zhì)、水分、脂肪以及豐富的Ca、Fe、Zn、Mg、P及膠原成分,是一種營養(yǎng)價值非常高的魚類加工副產(chǎn)物[2]。目前,我國對魚骨的利用仍處于起步階段,其豐富的營養(yǎng)未被完全利用,除了一部分作為動物飼料低價售出外,大部分被直接丟棄,既浪費了大量資源,又污染了環(huán)境[3-4]。我國是漁業(yè)生產(chǎn)大國,隨著魚類加工產(chǎn)量的逐年上漲,如何加工利用魚骨吸引了國內(nèi)外眾多學者的持續(xù)關(guān)注,其中,將魚骨制成魚骨粉以充分利用魚骨營養(yǎng)價值、提高魚骨利用率的做法,成為當前較為熱門的工作。故本文將圍繞魚骨粉營養(yǎng)價值與成分、制備工藝和在食品工業(yè)中的應用等方面進行闡述,旨在為魚類加工副產(chǎn)物的應用和可持續(xù)發(fā)展奠定綜合性理論基礎。
魚骨粉屬于一種高蛋白的食品原料,利用價值高,其粗蛋白含量一般在20%~30%,富含8種人體必需氨基酸,含量較多的為甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸。魚骨中的氨基酸與氨基酸衍生物不僅具有生物活性,還可以賦予其特殊的風味,如谷氨酸鈉具有鮮味,可賦予魚骨粉鮮美的味道[5]。此外,魚骨中的蛋白質(zhì)以膠原蛋白為主,蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)于畜禽骨粉,其氨基酸消化率明顯高于畜禽骨粉,是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源。魚骨粉中含硫氨基酸的總量較高,與含硫氨基酸不足的豆類、花生可以形成互補[6],在食品中添加適量魚骨粉可促進蛋白質(zhì)的互補作用,從而提高蛋白質(zhì)的生物價值。
魚骨粉雖然蛋白質(zhì)含量較高,但脂肪含量低于畜禽骨粉,屬于高營養(yǎng)、低熱量的食品原料[7]。此外,魚骨粉中的脂肪酸種類多,其飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸比例較為合理,二者比值約為1∶1,與營養(yǎng)學會建議人體攝入的膳食脂肪酸構(gòu)成的比值較為相符[8]。
魚骨粉中含有豐富的礦物質(zhì),主要為鈣和磷酸組成的羥基磷灰石晶體,其中,鈣物質(zhì)占比較多,含量高達10%,屬于理想的天然鈣資源。
1.3.1 羥基磷灰石
魚骨的骨礦晶體主要為HA[Ca10(PO4)6(OH)2]晶體,該晶體粒度小,缺乏化學完善性,故魚骨粉不僅具有良好的可吸收性,還具有足夠的穩(wěn)定性。此外,魚骨粉還富含人體必需的常量礦物元素Ca和P[7],二者比值約為2.32∶1,與成人體內(nèi)的鈣磷比值十分接近(成人體內(nèi)二者比值為2∶1),故魚骨粉中的鈣與磷十分適合人體的吸收。
1.3.2 微量元素
Zaksas等[9]用靈敏度較高的雙噴式等離子-原子發(fā)射光譜法鑒定發(fā)現(xiàn),骨中含有豐富的微量元素,如Ag、Ni、Al、Pb、Zn和Cu等。魚骨粉中的微量元素含量雖然微乎其微,但在飼料行業(yè)和食品領域卻起到十分重要的作用。
魚骨經(jīng)粉碎成魚骨粉后,其營養(yǎng)成分更容易被機體吸收與利用[4]。目前,國內(nèi)外學者研究制備魚骨粉的方法主要有低溫冷凍法、高溫高壓法和常溫法,而高溫高壓法被認為是一種良好的制備魚骨粉的方法,具有提取率高、粒度細、成本低的優(yōu)點。食品工業(yè)中常采用高溫高壓法制備超微粉碎魚骨粉,即先將清洗干凈的原料魚剔肉后,洗凈魚骨,于120 ℃下進行高溫高壓蒸煮30 min,取出魚骨用高速組織搗碎機將其粉碎,加入蛋白酶水解,酶解液經(jīng)過冷凍離心機離心分離,從而達到脫脂作用,取骨渣用于制備超微粉碎魚骨粉,經(jīng)洗滌、烘干后使用高速錘擊粉碎機進行超微粉碎,最終可獲得食用魚骨粉。目前,國內(nèi)外對改良魚骨粉加工工藝方面的研究與探索較少,合理的制備工藝,既可以保證魚骨粉的安全性,又可以減少其營養(yǎng)成分的流失[10],對提高魚骨粉的品質(zhì)有著重要影響,未來如何改良魚骨粉的制備工藝也應該圍繞著這兩點來進行。
以魚骨粉為食品添加輔料,將其添加到曲奇餅干、魚糜制品、醬油曲料、玉米粥、馬蹄粉和雞精等中,可有效改善食品的風味與口感。胡雪瀟等[11]將羅非魚魚骨粉作為食品添加輔料,加入到曲奇餅干的原輔料中,結(jié)果顯示制成的魚骨粉曲奇餅干外形和感官都較為良好。儀淑敏等[12]將適量狹鱈魚魚骨粉添加至魚糜制品中,發(fā)現(xiàn)加入骨粉后的魚糜制品凝膠特性更好,口感更佳。
將一定比例的魚骨粉加入食品中,可增加食品蛋白質(zhì)的含量,并使其散發(fā)魚香味。詹超群等[13]將魷魚骨粉加入到醬油曲料中,發(fā)現(xiàn)適量的魚骨粉可促進曲料中微生物的生長,制得的醬油曲料色澤更黃、香味更明顯、質(zhì)量較好,表明魚骨粉可促進醬油曲的發(fā)酵和提升醬油曲的品質(zhì)。鄧尚貴等研究了魚骨粉在雞精、馬蹄粉和玉米粥中的應用,結(jié)果顯示添加10%青鱗魚骨粉可強化蛋白質(zhì)的利用率和改善食品中Ca、P比例,提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值[14]。唐明等[15]利用淡水魚骨為原料,將其粉碎成骨粉后進行酶解和乳酸菌發(fā)酵,經(jīng)調(diào)味濃縮后生產(chǎn)出新型發(fā)酵魚骨調(diào)味粉,成品為黃褐色粉末狀,口味鮮美。
目前,市場上的補鈣劑多為化學合成鈣劑,利用化學方法制備的鈣補充劑有害物質(zhì)的殘留率較高、安全性較差。魚骨粉中的鈣易于被機體吸收,是一種較為理想的天然骨鈣粉,更符合市場對天然鈣劑的需求[2]。
以魚骨粉作為鈣源,可生產(chǎn)氨基酸螯合鈣和多肽鈣粉、提取食品級磷酸氫鈣與可溶性鈣等,這些鈣產(chǎn)品都具有高活性、高吸收性的特點。徐鐘然等[16]在魚骨粉中添加適量阿膠復合氨基酸制備出氨基酸螯合鈣,結(jié)果顯示該鈣劑在人或動物體內(nèi)可達到補充鈣與氨基酸的雙重效果。洪惠[17]等以鰱魚骨為原料,研制出魚骨多肽鈣粉,成品為干爽、無異味的白色粉末,可作為鈣補充劑添加到保健食品原料中。吳玥霖等[18]在魚骨粉水解液中加入適量的復合氨基酸粉,制出一種較為穩(wěn)定的氨基酸螯合鈣補鈣制劑。楊淑曉等人以虹鱒魚骨為原料,采用酸法提取可溶性鈣,研究并確定了提取魚骨粉中可溶性鈣的最佳工藝為52 ℃下,使用3.4 mol/L鹽酸提取2.1 h,該工藝下可溶性鈣提取率高達28.45%,具有取率高、副作用小、成本低等優(yōu)點,為現(xiàn)實中綜合利用虹鱒魚骨資源提供了參考價值。此外,魚骨粉的磷酸氫鈣含量十分豐富,是制取食品級磷酸氫鈣的原料之一[19],魚骨粉作為補鈣劑,市場前景十分廣闊。
利用魚骨粉可生產(chǎn)魚骨粉咀嚼片、魚骨粉面條、魚骨粉餅干等功能性食品,食用方便且營養(yǎng)健康,具有良好的保健作用和經(jīng)濟價值,頗具開發(fā)利用前景。李佳欣等[20]以魚骨粉和乳清蛋白粉為主要原料研制魚骨粉咀嚼片,其成品風味獨特、表面光滑美觀、色澤均勻一致,特別適合幼兒、青少年、老人等需要補鈣的群體。張鐘等[21]在小麥粉中添加6.61%的魚骨粉研制魚骨粉面條,結(jié)果顯示成品面條表面光滑,韌度和粘性適中,口味鮮美。朱康佳等[22]以一定比例的海帶粉和魚骨粉為主要原料,制出一種表面均勻、口味香甜的海帶魚骨餅干,成品的Ca、I、蛋白質(zhì)的含量明顯比普通餅干高。
魚油是魚骨中的主要功能性成分之一,其主要成分為ω-3系列多不飽和脂肪酸,具有抗炎[23]、降低膽固醇、預防高血壓等作用,是一種具有良好功能的食品原料[24-25]。張婭等[26]以虹鱒魚骨為原料,將其切碎,經(jīng)高壓蒸煮后采用水酶法制備虹鱒魚骨油,成品呈橘紅色,油體清澈透明,魚油香味純正。曹璇等[27]從金鯧魚骨粉中提取魚骨油,提取率高達80%,并對魚骨油中的脂肪酸進行分析檢測,發(fā)現(xiàn)金鯧魚骨油食用價值十分高,其脂肪酸具有種類多、含量高等優(yōu)點。
我國漁業(yè)資源十分豐富,魚骨粉營養(yǎng)價值高,市場前景廣闊。作為高營養(yǎng)、低熱能的產(chǎn)品,魚骨粉可用于生產(chǎn)食品添加輔料和功能性食品,提取活性鈣和魚油等。隨著魚骨粉生產(chǎn)工藝的不斷改良,利用價值的不斷開發(fā),在未來食品工業(yè)中的應用將更加廣泛,如何在加工過程中既保證魚骨粉的安全性,又能減少其營養(yǎng)成分的流失,將成為未來改良魚骨粉提取工藝的主要研究方向。魚骨粉在得到合理利用的同時,也將有利于社會的食品安全和推動社會的可持續(xù)發(fā)展。