胡 瓊,潘魯瑩,王曉然,孔 青,邊 力,李鳳輝,常 青,劉長琳,陳四清*,臧汝瑛

(1.江蘇海洋大學(xué)海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院,江蘇連云港 222005;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東青島 266071;3.中國海洋大學(xué),山東青島 266100;4.威海市食品藥品檢驗檢測研究院,山東威海 264200)

魚皮革、牛蛙革等都屬特種皮革,它是以各種海水及淡水動物皮作為原料皮,經(jīng)過現(xiàn)代工藝加工而制成的革。用魚皮加工成的制品具有天然獨特的美麗花紋,較之牛羊豬皮更能適應(yīng)于如今時裝以及市場變化的新潮流。目前加拿大、澳大利亞、美國等已經(jīng)開始積極地研究開發(fā)魚皮,以此來豐富原皮資源,而且在國際市場上頗受消費者的歡迎,并已受到世界各國皮革界的極大關(guān)注[1]。魚皮有著質(zhì)地柔軟、外觀獨特、透氣性強、防水性強、輕薄柔軟、使用壽命長等優(yōu)點,成為制造高檔皮革的一個重要原料皮[2],可用來制作皮帶、服裝、手套、皮鞋、皮夾和裝飾件等實用消費品[3]。

綠鰭馬面鲀(Thamnaconusseptentrionalis)屬鲀形目、單角鲀科、馬面鲀屬[4],主要分布于我國的東海、黃海、渤海以及日本、朝鮮和非洲南部等海域[5],易捕撈,產(chǎn)量大,是我國重要的海洋經(jīng)濟魚類之一,通常將其剝皮后食用及加工,因此又稱剝皮魚。綠鰭馬面鲀富含多種人體必需氨基酸和鮮味氨基酸,營養(yǎng)豐富、無肌間刺[6],深受消費者喜愛,市場需求量大,目前我國正在開展大規(guī)模人工養(yǎng)殖,如此將會產(chǎn)生大量的魚皮。由于綠鰭馬面鲀魚皮呈革質(zhì),質(zhì)地較硬,食用價值低,“三去”后的綠鰭馬面鲀魚皮通常被作為廢棄物處理。目前,國外對綠鰭馬面鲀魚皮的研究鮮有報道,國內(nèi)的研究主要包括從中提取食用水溶性蛋白質(zhì)[7]、制備明膠[8]、提取氨基酸[9]、提取洗滌劑雷米邦A(yù)[10]等。這些方法雖然均可以利用綠鰭馬面鲀魚皮,但是從中提取完有用的物質(zhì)后,仍會有未利用的部分被丟棄,利用率低,而制革可以充分有效的利用魚皮,它是魚皮變廢為寶的最優(yōu)方案。關(guān)于綠鰭馬面鲀魚皮制革的開發(fā),目前還處于空白階段,所以利用綠鰭馬面鲀魚皮制革具有開創(chuàng)性意義。

1 國內(nèi)外魚皮革的研究開發(fā)現(xiàn)狀

魚皮制革國外已有較多研究,如Souza等[11]以尼羅羅非魚魚皮為研究對象,通過比較鉻鞣、合成鞣、植物鞣、合成鞣和植物鞣4種鞣制工藝制成品的物理性能差異,最終得出鉻鞣在伸長率、撕裂強度上均明顯高于其他3組,更適合制作服裝革;Cavali等[12]以巨骨舌魚魚皮為研究對象,比較植物單寧鞣制和鉻鹽鞣制這2種鞣制方法,結(jié)果表明,經(jīng)植物單寧處理的皮革比經(jīng)鉻鹽處理的皮革具有更好的抗撕裂性能和較低的抗拉伸斷裂性能;Matiucci等[13]用植物單寧對尼羅羅非魚魚皮和鮭魚魚皮進行鞣制,并將最終得到的皮革進行抗張強度、伸長率和撕裂強度等物理機械分析。結(jié)果顯示,鮭魚皮革的伸長率略低于尼羅羅非魚,但在抗張強度、撕裂強度上均優(yōu)于尼羅羅非魚皮革。Sasidharan等[14]以巴沙魚魚皮為原料皮,通過無鉻鞣劑清潔工藝制備出了與動物皮革相當?shù)聂~皮革,該工藝對其他增值皮革的生產(chǎn)具有一定的參考作用。

我國現(xiàn)代魚皮制革技術(shù)研發(fā)期可以追溯到20世紀60年代中期。1995年由農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)司下達、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所承擔的重點科研項目“淡水魚魚皮制革工藝研究”,以草魚魚皮為研究對象,將箱包革和鞋面革作為研究重點,在草魚皮的制革工藝上進行探索[15];周建飛等[16]以鮭魚皮作為原料,通過先醛預(yù)鞣再漂白的工藝,克服了傳統(tǒng)工藝對膠原纖維的損害以及成革手感的影響,且制備成功的鮭魚鞋面革在拉伸強度以及抗撕裂強度等各項物理化學(xué)指標中均已達到國家行業(yè)標準;王學(xué)川等[17]以草魚皮作為原料皮,對其制革工藝、組織結(jié)構(gòu)以及如何有效的保存魚皮獨特的美麗花紋等問題進行了探討,并研究了魚皮革的涂飾;馮見艷等[18]以鯛鯉魚皮為原料皮,對其整飾工藝中如何保持魚皮獨特的天然鱗紋等問題進行了研究,制定了較為合理的魚皮革涂飾工藝;徐達宇等[19]用大鯢皮制作出的箱包革等皮制品,不僅保存了大鯢皮的天然粒面,而且還使其擁有一定的輕柔度和豐滿性,其力學(xué)性能已接近牛皮革;劉勛勛等[20]采用超聲波的方法制備出了保鱗型的橡皮魚皮革,該工藝不僅保護了橡皮魚皮絨毛的結(jié)構(gòu),同時還提高了魚皮革的性能;楊濤等[21]根據(jù)鯊魚皮的組織特點,闡述了去鱗鯊魚縮粒革和不去鱗鯊魚砂絨革這2種有代表性的產(chǎn)品工藝。

20世紀80年代我國已有魚皮革服飾品的生產(chǎn)和銷售,但是發(fā)展并不順利,有的產(chǎn)品半途而廢,有的廠家處于半停產(chǎn)狀態(tài),如天津水產(chǎn)研究所曾經(jīng)研制過魚皮革及其制品,但最后因銷售途徑、經(jīng)費等原因未能繼續(xù)下去[22]。20世紀90年代初期,我國的魚皮制革技術(shù)日趨成熟,在制革的各項理化指標上,已經(jīng)達到或超過了牛羊皮的指標,其輕軟、薄透、結(jié)實耐用、自然紋路等特點,在皮革制品行業(yè)中備受關(guān)注[23]。由于受到魚皮原料等因素的制約,魚皮革及其服飾品產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大,而綠鰭馬面鲀魚皮有望改善這一局面。

2 綠鰭馬面鲀魚皮特性與制革

2.1 魚皮的分類與特征魚皮的種類可根據(jù)魚類生活的水環(huán)境分為海水魚皮與淡水魚皮,也可根據(jù)是否覆蓋鱗片分為有鱗魚皮及無鱗魚皮。大部分魚皮組織構(gòu)造基本相同,有鱗魚皮由魚鱗、表皮、真皮及皮下組織構(gòu)成。表皮層由數(shù)層表皮細胞組成,真皮層由鱗面層與數(shù)層結(jié)締組織組成,其中鱗片嵌入真皮層中,皮下組織主要由肌肉構(gòu)成[24]。

魚皮最顯著的外觀特征是其鱗面的結(jié)構(gòu)。魚鱗一般嵌入皮層的深度占鱗長度的1/4～2/3,并因魚種不同而異。魚皮部位不同,其鱗的大小、厚薄、嵌入皮內(nèi)的深度也不同。魚鱗和皮的連接牢度與魚種及魚鱗大小有關(guān)。魚鱗與皮的聯(lián)系主要是通過2種途徑,一是通過鱗與魚皮交界處的一層透明黏狀彈性膜將兩者粘連在一起,二是魚鱗在鱗囊出口處的夾緊作用,而鱗的根部與皮板結(jié)合較弱,脫鱗可考慮借助各種作用消除或減弱上述2種連接作用因素。魚皮厚度也有一定的部位差,一般是尾部較厚,背部次之,腹部最薄,但由于魚皮本身面積并不大,因而部位厚度差不顯著。

關(guān)于魚皮的強度是很多人關(guān)心的問題,由于魚皮又小又薄,會給人造成強度差的印象,但事實并非如此,這與魚皮膠原纖維束特有的編織形態(tài)有關(guān)。魚皮的強度主要由其網(wǎng)狀編織層決定,魚皮網(wǎng)狀層不同于豬、牛、羊皮的編織方式。豬、牛、羊皮是三維立體的網(wǎng)狀編織層,而魚皮則主要為二維平面的網(wǎng)狀編織層,各個網(wǎng)狀單元相互疊加且它們之間主要靠一些縱向細小的膠原纖維束來聯(lián)系,因此魚皮可以一層層的撕開,正是由于這種特有的平面二維編織結(jié)構(gòu),具有特殊的橫向撕裂強度[25],所以說魚皮的強度堪比牛、羊皮。

2.2 綠鰭馬面鲀魚皮特性綠鰭馬面鲀魚皮厚度為0.4～0.6 mm,魚鱗細小呈細絨狀,鱗與真皮結(jié)合較為牢固[26]。脫鱗后,鱗窩細小,其周身厚度一致,膠原纖維的含量及分布較均勻,張幅較小,制革剪裁時拼接方便,可利用率高,適合制作各種手套、包袋、票夾及其他小裝飾品[27]。

綠鰭馬面鲀魚皮的真皮層以膠原為主,膠原纖維纖細,纖維的走向以橫向為主,即真皮中大多數(shù)膠原纖維在粒面和肉面的方向上縱橫編織,剝皮方便;從魚身上剝下來的皮,其肉面平整光滑,不帶有殘肉(圖1、圖2、圖3),較其他魚少1道手工去除殘肉的工序;真皮層中沒有脂肪細胞和脂腺[28],鮮皮干燥快,易保存,這些都是綠鰭馬面鲀魚皮在制革方面的優(yōu)點。

圖1 綠鰭馬面鲀Fig.1 T.septentrionalis

圖2 剝皮中Fig.2 Peel off the skin

圖3 魚皮分離Fig.3 The individual after skin peeling off

3 綠鰭馬面鲀魚皮制革前景與應(yīng)用

3.1 綠鰭馬面鲀魚皮產(chǎn)量與開發(fā)潛力

3.1.1魚皮來源。市場購買不同規(guī)格冷凍或冰鮮的綠鰭馬面鲀。

3.1.2剝皮方法。采用人工剝皮的方法,在操作臺上將解凍和冰鮮魚先用剪刀從尾部沿著背脊線或腹底線剪至魚的嘴部,然后切斷魚鰭與魚皮的聯(lián)系,從背部或腹部將皮與魚體分開,保證魚皮的完整性以提高魚皮的成革率。

3.1.3魚皮產(chǎn)量測定。表1給出了不同樣品魚皮與魚體重的對應(yīng)數(shù)據(jù),擬合方程為:y=0.060 2x+0.921 5,R2=0.990 1,說明魚體重與魚皮重呈線性關(guān)系(圖4)。計算魚皮的得率為5.37%～8.11%,平均得率為6.50%左右。

表1 綠鰭馬面鲀體重、皮重與魚皮面積 Table 1 Body weight,skin weight and skin area of T.septentrionalis

魚皮產(chǎn)量計算公式:

Wp=Wt×Rg

(1)

式(1)中,Wp為魚皮重(t),Wt為魚體重(t),Rg為魚皮重占魚體重的平均比率(%)。

圖4 綠鰭馬面鲀體重與魚皮重的關(guān)系Fig.4 The relationship between body weight and fish skin weight of T.septentrionalis

3.1.4魚皮面積測定。利用ImageJ軟件通過拍照計算每張魚皮的平鋪面積(表1)。魚皮面積與魚體重擬合方程為:y=1.236 9x+39.267,R2=0.996 8,說明魚皮面積與體重也呈線性關(guān)系(圖5)。由表1數(shù)據(jù),求得單位重量魚皮的面積(Rs)約為21.91 cm2/g。

魚皮面積計算公式:

Sp=Wp×Rs

(2)

式(2)中,Sp為魚皮面積(cm2),Wp為魚皮重(g),Rs為單位重量的魚皮面積(cm2/g)。

圖5 綠鰭馬面鲀體重與魚皮面積的關(guān)系Fig.5 The relationship between body weight and fish skin area of T.septentrionalis

我國綠鰭馬面鲀消費市場未來需求量在100萬t以上,“三去”加工后會產(chǎn)生大量的魚皮,如果將這些魚皮資源用作制革,每年可用于制革的綠鰭馬面鲀魚皮將達到64 963 t,魚皮面積將達1.42億m2。若將綠鰭馬面鲀魚皮革制品的參考價格定為100元/m2,則綠鰭馬面鲀制革創(chuàng)造的價值將達142億元。

3.2 綠鰭馬面鲀魚皮制革的優(yōu)勢已有學(xué)者研究鱸魚、鮭魚、鰻魚、草魚、鯉魚、鱘魚等魚皮制革,但這些革制品都沒形成穩(wěn)定的產(chǎn)品和應(yīng)用市場。分析認為,一個最重要的原因是它們的原料皮來源不穩(wěn)定,與綠鰭馬面鲀魚皮相比,它們的魚皮可食用,一般不進行剝皮處理,直接整體售賣,所以導(dǎo)致原料皮的供給難以形成一個穩(wěn)定的規(guī)模,而綠鰭馬面鲀魚皮質(zhì)地硬,食用價值低,市面上大部分綠鰭馬面鲀?yōu)榱朔奖闶秤?、貯藏、運輸,一般都是做“三去(去頭、去皮、去內(nèi)臟)”處理。因此,綠鰭馬面鲀魚皮的來源相較于其他魚皮更穩(wěn)定。其次,“三去”后的綠鰭馬面鲀魚皮大部分被當作廢棄物丟棄,若是能將綠鰭馬面鲀魚皮和現(xiàn)代制革工藝相結(jié)合,就能及時解決目前大量綠鰭馬面鲀魚皮帶來的污染問題。所以,利用綠鰭馬面鲀魚皮制革不僅是廢物利用,而且還能減少對環(huán)境的污染。第三,我國沿海一帶每年都會捕撈大量的綠鰭馬面鲀,加上人工養(yǎng)殖的綠鰭馬面鲀,綠鰭馬面鲀漁業(yè)資源十分豐富[6]。第四,綠鰭馬面鲀魚皮主要由膠原組成,其魚皮張幅雖小,但是厚度均勻且較為平整,在制革剪裁時拼接方便,可利用率高,是一種很好的制革原料[26]。所以,開發(fā)利用綠鰭馬面鲀魚皮制革不僅非常有前景而且具有實際意義。

3.3 綠鰭馬面鲀魚皮革價值與應(yīng)用如今服飾品已經(jīng)變成商業(yè)化的藝術(shù)品,皮革制品作為服飾品中的一種,近年來,也深受人們的喜愛。綠鰭馬面鲀魚皮屬于細雜皮類中的一種特種魚皮,有著優(yōu)秀的物理性能,可作為制作高檔皮革的重要原料皮。通過現(xiàn)代加工工藝制作的魚皮革服飾品不僅擁有天然獨特的美麗花紋,而且還要比其他動物皮革更加環(huán)保。首先,綠鰭馬面鲀魚皮有著天然的魚鱗紋理及獨特的觸感,是一種非常適合用于制作服裝的魚皮,可用于制作成皮大衣、皮裙、皮褲等。其次,綠鰭馬面鲀魚皮具有透氣、防水的特性,因此可以開發(fā)泳裝產(chǎn)品,如防水服、泳衣、泳褲等。第三,綠鰭馬面鲀魚皮因為其耐磨、防污性,不僅可用來制作服裝,同樣也適合制作服飾配件,如魚皮腰帶、手套、皮包、皮夾等。

4 展望

隨著漁業(yè)養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)品深加工的不斷發(fā)展,以及市場需求的增加,魚皮革產(chǎn)業(yè)也將會被更多的人熟知[29]。據(jù)專家預(yù)測,在未來的幾十年里,魚皮革制品將會占據(jù)真皮制品總量的30%[30]。綠鰭馬面鲀自2011年突破繁育技術(shù)以來[31-33],人工養(yǎng)殖和增殖放流資源修復(fù)技術(shù)越來越成熟[34-38],綠鰭馬面鲀產(chǎn)量也在迅速上升,未來綠鰭馬面鲀的捕撈和養(yǎng)殖產(chǎn)量有望達到100萬t,其皮將會成為皮制品原料的一個重要來源。綠鰭馬面鲀魚皮雖然屬于水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物,食用價值低,但是它外觀獨特,物理性能好,資源量大,易保存,組織貨源方便,具有優(yōu)良的制革特性。利用綠鰭馬面鲀魚皮制革不僅是將其變廢為寶,豐富皮革材料市場,使皮革市場多元化,以其替代鱷魚、蛇類等其他珍稀動物皮革,還可以減少對珍稀物種資源的破壞。開發(fā)利用綠鰭馬面鲀魚皮制革,不僅會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益,而且還會帶來顯著的社會和生態(tài)效益。