1、水產(chǎn)食品加工工藝學(xué),緒論,第一節(jié) 水產(chǎn)利用化學(xué)的意義 第二節(jié) 從水產(chǎn)品利用上看魚貝類的特性 第三節(jié) 水產(chǎn)品加工和綜合利用的內(nèi)容、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 第四節(jié) 要解決的主要科學(xué)問題,第一節(jié) 水產(chǎn)利用化學(xué)的意義,一、水產(chǎn)品利用與水產(chǎn)利用化學(xué) 水產(chǎn)品利用的目的：在于盡可能的有效利用這些水產(chǎn)生物，為人類健康和福利提供各種食品和工業(yè)醫(yī)藥用品原料。 為了有效地利用水產(chǎn)生物資源，首先必須明確掌握作為原料的水產(chǎn)生物的化學(xué)特性，并根據(jù)其特性來考慮利用途徑。,水產(chǎn)利用化學(xué)的意義：從化學(xué)上闡明各種原料的特性。同時在水產(chǎn)品的貯藏、加工利用過程中，從化學(xué)上闡明其間所發(fā)生的成分變化或變質(zhì)的機(jī)理，確立保持品質(zhì)，提高質(zhì)量的方法。,

2、二、糧食問題與水產(chǎn)利用化學(xué) 水產(chǎn)品可用于各種目的： 1、最重要的是供作食品的利用，維持日益增長的世界人口所需糧食是一個世界性的大課題，海洋食物資源的開發(fā)與利用具有很大的潛力和希望。（陸上耕地面積有限，糧食的飛躍增長困難）。,從日本來說，曾經(jīng)提供占國民食品動物性蛋白質(zhì)75%的水產(chǎn)品，在二戰(zhàn)后急劇減少，現(xiàn)在僅有約40%來源于魚貝類。預(yù)測這種狀態(tài)今后還會持續(xù)下去。,2、隨著國民健康意識的提高，水產(chǎn)品作為預(yù)防高血壓及動脈硬化之類所謂成人病的有效保健食品，其作用再次被肯定。因此，今后對水產(chǎn)品的需求只有增加，不會減少。,因為海洋資源的有限性和日趨減少，盡可能有效地利用寶貴的水產(chǎn)生物資源作為食用是極其重要的

3、。 為此，進(jìn)一步開發(fā)和高度利用現(xiàn)在捕獲的水產(chǎn)品供作食用的新技術(shù)以及開發(fā)埋藏于海洋中未利用生物資源供作食用都很有必要。,三、海洋生物化學(xué)資源開發(fā)與水產(chǎn)利用化學(xué) 水產(chǎn)品作為醫(yī)藥品的利用： 魚類、鯨類肝臟中含量豐富的VA、VD； 海人草作為驅(qū)蟲藥； 從褐藻中提取褐藻膠； 從鯨油中提取高級醇作為工業(yè)用原料。,現(xiàn)在世界各國以海洋生物化學(xué)資源開發(fā)研究海洋醫(yī)藥品及工業(yè)、農(nóng)業(yè)用原料非?；钴S，這一領(lǐng)域的研究，特別是以開發(fā)嶄新的醫(yī)藥品和農(nóng)藥為目的，從水產(chǎn)生物中探索具有各種生物活性的物質(zhì)研究正在積極地進(jìn)行。,這類研究的發(fā)展有兩個原因： 1、化學(xué)物質(zhì)的分離技術(shù)和分析方法的研究得到飛躍性進(jìn)步； 2、人們強(qiáng)烈地認(rèn)識到水產(chǎn)

4、品是研究開發(fā)這種生物化學(xué)資源的絕好對象。,遼闊的地球水圈中生息著多種多樣的生物，從寒帶到熱帶海洋，從表層到深層海底，有著種種不同的生活環(huán)境，這本身就啟示我們水產(chǎn)生物有產(chǎn)生眾多代謝產(chǎn)物的可能。,根據(jù)至今為止的研究，不同海區(qū)的海洋環(huán)境中存在著多種多樣陸地上動植物所沒有的特異構(gòu)造和生物活性的化合物，因而把水產(chǎn)生物稱為天然生物活性物質(zhì)的寶庫。這些活性物質(zhì)的探索和利用，被看作是有效利用水產(chǎn)生物資源的一環(huán)。,第二節(jié) 從水產(chǎn)品利用上看魚貝類的特性,一、漁獲物的不穩(wěn)定性 魚貝類的再生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)相比較，受季節(jié)、漁場、環(huán)境生態(tài)、海流、氣象等外因支配相當(dāng)大，很難進(jìn)行有計劃的生產(chǎn)，其結(jié)果使水產(chǎn)業(yè)成為在很大程度上

5、依賴于外界因素支配的產(chǎn)業(yè)。,特別是人為捕撈因素更會引起種群數(shù)量的劇烈變動，甚至引起整個水域種類組成的變化。 例如，我國原來的四大海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)魚類中的大黃魚、小黃魚和帶魚、墨魚，由于資源的變動和濫捕等原因，產(chǎn)量日益下降；而某些低值魚類如鮐魚、沙丁魚等產(chǎn)量大幅度上升。,雖然當(dāng)今養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，略微減輕了這種自然海區(qū)的種群數(shù)量變動給人類帶來的影響，但是很有限，只限于少數(shù)幾種技術(shù)成熟的品種。 并且人工養(yǎng)殖帶來了一系列的問題：農(nóng)藥殘留（漁藥殘留）；重金屬及其他有毒有害元素超標(biāo)；由于餌料中激素的添加，養(yǎng)殖品種積累激素等，給養(yǎng)殖品的加工帶來了很大的限制。,二、魚種及其組成成分的多樣性 漁獲物的種類繁多，我國主要海

6、產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動植物有700多種，如鯨、海豹、魚、烏賊、蝦、蟹、貝、海參、海蜇、海膽、海星、海藻等，僅海魚就有200多種可加工食用。,近幾年淡水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，幾乎占漁獲量的50%，可供加工的有青、草、鰱、鳙、鯉、武昌魚、羅非魚、鯽魚等幾十種。 盡管原料種類繁多，原料規(guī)格上也有比較大的差異，給加工帶來諸多不便，可同時也給水產(chǎn)食品增加了花色品種。,魚貝肉的一般組成呈現(xiàn)明顯的種特異性，魚貝類因種類不同，組成有相當(dāng)大的差異，和畜肉相比，魚貝肉肌基質(zhì)蛋白含量只有百分之幾（畜肉1520%），而它的肌原纖維蛋白和肌漿蛋白要多出很多。 由于肌基質(zhì)蛋白含量較低，使魚貝肉大都比較柔軟，適合于生食，消化吸收率也高，是加工

7、利用上的特征之一。,魚肉蛋白質(zhì)含量一般在20%左右；脂質(zhì)含量則相差很大，且部位差別幅度極大。 無脊椎動物，如海參、海鞘之類中的蛋白質(zhì)含量差距很大。 魚貝肉的一般組成，即使同一種類，也會因漁場、季節(jié)、魚齡等而有顯著變動。,三、生理活性物質(zhì)的存在 所謂生理活性物質(zhì)是指對生命現(xiàn)象具有影響的微量或少量物質(zhì)。 例如：從環(huán)形動物索沙蠶提取殺蟲成分索沙蠶毒素。 從紅藻類提取海人草酸和軟骨藻酸。 從沙丁魚肌肉中提取具有降低血壓和血液中膽固醇含量作用的多肽。,節(jié)肢動物的外骨骼，如從蝦、蟹殼中提取甲殼質(zhì)，它具有降低膽固醇，調(diào)節(jié)腸內(nèi)代謝、調(diào)節(jié)血壓，抗菌等生理功能。 烏賊、章魚、蝦以及魚的暗色肉中含有大量的?；撬?，它

8、具有促進(jìn)智力發(fā)育，提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺功能，防止心血管病，改善內(nèi)分泌狀態(tài)，增強(qiáng)人體免疫力等生理功能。,四、暗色肉的存在 魚肉由普通肉和暗色肉組成。 暗色肉是魚類進(jìn)行持久性游泳運動時不可缺少的組織，在洄游性魚類中特別發(fā)達(dá)，魚體暗色肉的多少因魚種而異。,一般活動性強(qiáng)的中上層魚類如：鯡魚、鮐魚、沙丁魚、鰹魚、金槍魚等的暗色肉多，活動性不強(qiáng)的底層魚類暗色肉少。,暗色肉之所以呈暗紅色是由于其中的肌紅蛋白（Mb）與血紅蛋白（Hb）等含有血紅素的緣故。血紅素的大部分存在于Mb中。 暗色肉中血紅素總量較少的魚種，如真鯛和秋刀魚（約5g/kg左右）；較多的魚種，如金槍魚多達(dá)35-50g/kg。,暗色肉與普通肉比較

9、，其富含血紅蛋白和肌紅蛋白等色素蛋白及各種蛋白酶，還含有較多的脂質(zhì)、糖原、維生素等，在食用價值和加工貯藏性能方面，暗色肉低于普通肉。 暗色肉在總體上比普通肉富于營養(yǎng)，但味道不好。,在運動性強(qiáng)的洄游性魚類，如鰹魚、金槍魚等的普通肉中也含有相當(dāng)多的肌紅蛋白和細(xì)胞色素等色素蛋白質(zhì)，也帶有不同程度的紅色，將這種魚稱為紅肉魚。 而把帶有淺色普通肉或白色肉的魚類稱為白肉魚。 在加工貯藏方面應(yīng)該注意暗色肉和普通魚肉的組成成分上的差別。,五、易于腐敗變質(zhì) 腐敗變質(zhì)迅速是魚貝類的特征之一。 魚貝類死后的僵硬、解僵以及自溶等一系列變化進(jìn)行得太快。,（1）魚貝類肌肉水分含量多，肌基質(zhì)蛋白含量少，肉質(zhì)柔軟，表皮薄易破

10、碎。 （2）活體時魚貝類肌肉不含細(xì)菌，但消化管、鰓、體表等處有多種細(xì)菌。死后，細(xì)菌活動加快，成為腐敗的直接原因。 （3）魚貝類中酶的種類多，活性強(qiáng)，促進(jìn)了自溶作用的進(jìn)行。,（4）魚類的肌紅蛋白遠(yuǎn)比哺乳類的肌紅蛋白不穩(wěn)定，在酸性及高溫下，氧化速度增大。 在同樣條件下，金槍魚及鰹魚的肌紅蛋白自動氧化速度要比哺乳動物快，說明貯藏時魚肉易于發(fā)生褐變。,因為魚肉Mb的血紅素鐵從二價自動氧化為三價，變成褐色的高鐵Mb的緣故，Mb自動氧化因凍結(jié)，解凍處理而被促進(jìn)。 金槍魚肉一經(jīng)凍結(jié)，解凍即褐變加速就是這個原因。,（5）魚貝類的脂質(zhì)由于富含多不飽和脂肪酸而易于被氧化，生成小分子的醛、酮、酸類物質(zhì)，產(chǎn)生令人難以

11、接受的“酸敗味”。 不飽和脂肪酸雙鍵被氧化生成的過氧化物及其分解產(chǎn)物加快了蛋白質(zhì)的變性和氨基酸的劣化。,（6）一般來說，魚貝類的蛋白質(zhì)比較不穩(wěn)定和易于變性。 魚類特別是紅肉魚類死后，體內(nèi)糖元代謝產(chǎn)生乳酸，使PH值大幅度下降，加重了蛋白質(zhì)在酸性條件下的不穩(wěn)定性，這是加工利用上值得注意的問題之一。,總之，魚貝類的這些特點是引起它易腐敗變質(zhì)的主要原因，這種不穩(wěn)定性，起因于魚貝類是生息于水中的變溫動物，是生態(tài)環(huán)境所注定的固有特性。,六、存在有毒的種類 魚貝類中有不少有毒種類，如河豚毒素、麻痹性貝毒、腹瀉性貝毒、神經(jīng)性貝毒、雪卡毒素等。 因為貝類通過濾食作用，將能產(chǎn)生毒素的單細(xì)胞藻類中的毒素濃縮積累，因

12、此貝類是水產(chǎn)品原料中，中毒率較高的海洋生物。,七、在加工上有問題的浸出物成分 在魚貝類的通常浸出物成分中，存在著一些與加工過程中發(fā)生劣變有關(guān)的成分。 如：金槍魚罐頭中產(chǎn)生問題的綠色肉，原因之一是由于個別魚肌肉中含有超過一定水平的TMAO。,魚貝類死后，TMAO受細(xì)菌的TMAO還原酶，還原而生成三甲氨，使之帶有魚腥味。 板鰓類魚即使在鮮度很好的情況下，肌肉中含有大量的TMAO和尿素（調(diào)節(jié)滲透壓）而極易生成揮發(fā)性含氮成分，作為鮮度指標(biāo)的TVBN不適合這類魚。,魚貝類作為食品原料，只有在充分理解上述各種特性的基礎(chǔ)上，才有可能謀求對魚貝類更廣泛和更合理的有效利用。,第三節(jié) 水產(chǎn)品加工和綜合利用的內(nèi)容、

13、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,一、水產(chǎn)品加工的內(nèi)容 保鮮 加工：魚貝類原料經(jīng)加工生產(chǎn)出符合食品營養(yǎng)學(xué)和營養(yǎng)生理學(xué)要求的，多品種的方便食品和保健食品。 綜合利用：就是最充分、合理、有效地利用水產(chǎn)品資源，生產(chǎn)出人們所需要的食品、藥品以及工農(nóng)業(yè)、國防產(chǎn)品。,二、水產(chǎn)品綜合利用的必要性 經(jīng)濟(jì)魚貝類資源日益枯竭； 魚貝類加工后的下腳料逐漸增多，不加以利用會造成很大的浪費，而且還會造成環(huán)境污染； 日益增長的人口對水產(chǎn)品的需求增加； 從廢棄物中能夠提取高價值產(chǎn)品。,三、水產(chǎn)品加工與綜合利用的重要意義 水產(chǎn)品加工和綜合利用是漁業(yè)生產(chǎn)活動的延續(xù)，它隨著水產(chǎn)捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展，并逐步成為我國漁業(yè)內(nèi)部的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。

14、 發(fā)展水產(chǎn)品加工和綜合利用，對支持和促進(jìn)捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)的發(fā)展具有重要意義。,水產(chǎn)加工和綜合利用的發(fā)展，不僅提高了資源利用的附加值，而且還安置了漁區(qū)大量的剩余勞動力，并且?guī)恿艘慌嚓P(guān)行業(yè)如加工機(jī)械、包裝材料和調(diào)味品等的發(fā)展,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。,四、我國水產(chǎn)品加工和綜合利用方面存在的問題 1.加工品比例較低 世界水產(chǎn)品產(chǎn)量的75左右是經(jīng)過加工而后銷售的，而我國目前的加工比例僅占總產(chǎn)量的30左右。 其中淡水水產(chǎn)品的加工比例更低，產(chǎn)量占我國總產(chǎn)量的50以上的淡水水產(chǎn)品，加工比例不足10。,2.高附加值產(chǎn)品少，技術(shù)含量低 大部分加工品由于技術(shù)含量低而附加值不高，只有烤鰻、精加工紫菜、模擬食

15、品、魚油和保健品等因其技術(shù)含量較高，產(chǎn)品附加值也較高。,3.廢棄物利用水平不高 魚品加工時會有魚頭、內(nèi)臟、魚鱗和魚骨等廢棄物，蟹、蝦類加工往往會有大量的蝦頭和蟹、蝦殼產(chǎn)生。 對這些廢棄物的利用，目前我國主要用來生產(chǎn)飼料魚粉。,4.傳統(tǒng)產(chǎn)品加工技術(shù)落后 我國有幾千年的發(fā)展歷史，有許多傳統(tǒng)的水產(chǎn)風(fēng)味食品，但大多以作坊式手工加工為主，加工技術(shù)落后，有的在工藝上也存在某些缺點，需用現(xiàn)代科技手段加以改進(jìn)和提高。,5.加工品質(zhì)量有待提高 我國水產(chǎn)加工品的質(zhì)量在近20年中有了明顯的提高，有一批產(chǎn)品已達(dá)到世界水平，多家出口企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到HACCP法規(guī)的要求。 但相當(dāng)多的企業(yè)和加工品，因加工工藝或技術(shù)裝備等原

16、因，存在質(zhì)量問題較多。,五、水產(chǎn)品加工和綜合利用的發(fā)展趨勢 1.水產(chǎn)加工食品的安全和質(zhì)量將成為今后一段時間內(nèi)的研究重點，由于水產(chǎn)動植物生長的水域環(huán)境，越來越受到來自工業(yè)廢水、生活污水和養(yǎng)殖水體自身污染的影響，而污染物與毒素往往通過食物鏈被水產(chǎn)動植物富集，從而影響水產(chǎn)品的食用安全。,2.高新技術(shù)在水產(chǎn)加工上的應(yīng)用研究 首先是生物技術(shù)在水產(chǎn)加工領(lǐng)域的應(yīng)用研究。 其次，新型保鮮技術(shù)與無菌包裝技術(shù)等。 第三，采用化學(xué)或物理方法相結(jié)合的超微粉碎技術(shù)等。,3.水產(chǎn)品利用化學(xué)的基礎(chǔ)研究進(jìn)一步向分子水平深入 目前大多集中研究魚蛋白分子的立體結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的性質(zhì)和作用，通過這些研究會揭示出蛋白質(zhì)變性的機(jī)理，探明魚

17、油分子的立體構(gòu)造和內(nèi)部組合對人體的作用，以及魚、貝、蝦、藻中某些活性成分的功能及其化學(xué)結(jié)構(gòu)等。,4.海洋生物中天然產(chǎn)物的開發(fā)利用 海洋生物生活在特定的三維流動空間，其生物體成分構(gòu)成、生理活性與陸生生物有很大的差異。 因此在生物進(jìn)化過程中產(chǎn)生了與陸生生物不同的代謝系統(tǒng)和機(jī)體防御系統(tǒng)。 從海洋生物及其代謝產(chǎn)物中開發(fā)出不同于陸生生物的生理活性物質(zhì)，用于防治人們的疾病。,5.水產(chǎn)食品的開發(fā)研究正朝著多樣化和個性化方向發(fā)展 重點發(fā)展的食品是：方便食品、速凍食品、微波食品、保鮮食品、兒童食品、老年食品、休閑食品、健康飲料和調(diào)味品。以便滿足21世紀(jì)人們生活節(jié)奏加快，消費層次多樣化和個性化發(fā)展的要求。,第四節(jié)

18、 要解決的主要科學(xué)問題,1.水產(chǎn)動植物資源利用化學(xué)的基礎(chǔ)研究 我國水產(chǎn)加工方面的基礎(chǔ)研究比較薄弱，為此應(yīng)從水產(chǎn)動植物食品加工和高效綜合利用的角度出發(fā)，系統(tǒng)研究我國主要魚、貝、蝦、藻類的生物化學(xué)、物理化學(xué)和利用化學(xué)特性。,2.水產(chǎn)品安全、衛(wèi)生和質(zhì)量監(jiān)測體系研究 為保障水產(chǎn)食品的安全，必須開展污染物如重金屬、石油烴、農(nóng)藥、漁藥、生物毒素、致病微生物和病毒等在水產(chǎn)品中殘留量的檢測技術(shù)研究。 要開展生物毒素、農(nóng)藥和漁藥的分析技術(shù)研究，制訂水產(chǎn)品中污染物允許量標(biāo)準(zhǔn)，研究致病菌、生物毒素以及農(nóng)藥和漁藥在水產(chǎn)品中的殘留標(biāo)準(zhǔn)。,3.淡水魚加工技術(shù)研究 淡水魚蛋白質(zhì)冷凍變性和魚肉中存在土腥味，是加工過程中的兩個難點，應(yīng)重點研究其冷凍變性機(jī)理，提出解決蛋白質(zhì)變性和防止土腥味的辦法。 要繼續(xù)努力開展淡水魚的食用加工和廢棄物的綜合利用研究，提高淡水魚的附加值。,4.水產(chǎn)生物資源深加工技術(shù)研究 (1)加強(qiáng)低值水產(chǎn)品加工利用技術(shù)的研究 (2)加強(qiáng)酶技術(shù)在水產(chǎn)廢棄物利用上的研究 (3)加強(qiáng)藻類化工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及配伍研究 (4)加強(qiáng)傳統(tǒng)水產(chǎn)風(fēng)味食品的研究,5.海洋天然產(chǎn)物實驗?zāi)Ｐ脱芯?在海洋生物中，相當(dāng)普遍地存在著體內(nèi)具有某些特殊作用的活性物質(zhì)的物種，這些天然的活性物質(zhì)是海洋藥物和保健食品開發(fā)的寶庫。 研究