鱼贝类加工副产品所面临的挑战和现实性机遇
张晓琳
在工业加工将重点从鱼贝类转移到商业产品之后，鱼贝类副产品则占据鱼贝类产品的70%之多。因此，本文的目的是评价副产品的使用所面临的重要挑战及其最现实性的选择。某些副产品比如来自鱼类分割加工的鱼头，鱼架以及鱼片可以直接作为食物食用，并且通常情况下，这些副产品可以转化为比如可用作扩大养殖业的饲料原料，即使有时仍存在一些意见，认为副产品很大程度上并不能用于产生高价位的产品。
在过去的30年中，每年野生鱼类的总捕获量达到了约9000万吨（MT），并且在同时期内，鱼类养殖生产业呈现出每年8-9%的增长。2010年，68.4 Mt（76%）的野生鱼直接用于人类消费，而15MT（17%）则用于鱼粉和鱼油的生产。2010年，用于人类消费的养殖鱼的总量，其中包括其他水生动物如甲壳类和软体动物为59.9MT。自从鱼类在被消费者购买和食用之前，进行了不同程度的加工之后，使用“人类消费”这个词，从严格意义上讲并不是非常准确。根据不同 的市场，有些鱼种则完全不需要加工，而其他的，尤其是比较大型的鱼类在实现其最终用途之前，均被广泛的加工成鱼片或部分鱼片。副产品主要来自于工业规模渔业和水产养殖的加工鱼。主要集中在发展中国家的小规模渔业，在提供给消费者之前，一般不会对鱼类进行任何的加工。在其他国家比如西班牙、葡萄牙和挪威等国中的小规模渔业，则在海中对鱼类进行加工，并且常将副产品直接丢弃，或者将圆鱼带上岸，之后在工厂中对其进行加工，以使其副产品可用于其他有用的用途。
本文的目的是对将鱼类加工后得到的副产品生产成各种商业化产品的挑战性和可能性进行评价。并重点强调了如何能够将更多的鱼类用于人类消费。
副产品的回收
2011年，在挪威，大约有200000吨在公海捕获和加工的野生鱼类的副产品被丢弃，然而，所有的养殖鱼的加工的副产品却均得到了利用。相对较大的拖网渔船可以容纳在船上进行工业加工的设施并且固体副产品可通常在现代船舶中转化成鱼粉，其最常用的方法是通过简单的处理将其加工成所谓的压缩饼粕。而含有可溶性营养素和脂类的压缩汁通常在海上被丢弃。
副产品作为食品
含肉副产品比如鱼头，鱼架以及鱼肚子以及部分内脏比如肝脏和鱼卵均具有良好的营养价值。富含高质量的蛋白质和长链ω-3脂肪酸脂。此外，还经常富含微量营养素比如维生素A、D、核黄素、尼克酸以及如铁、锌、硒、碘等矿物质。将副产品升级为可供人类消费的联发产品的一个重要步骤是将在食品生产中应用的如良好生产规范（GMP）和危害分析与关键控制点（HACCP）用于副产品生产中。但由于目前不适当的处理设施，以及缺少相关的设备和人类成本，这往往是不可能的。
金枪鱼加工行业是将传统的副产品转变成可供人类食物并得到良好发展的一个成功案例。金枪鱼物种的捕获是最重要的全球渔业之一，每年捕获量4MT之多。大多数的金枪鱼被加工成罐头或仅使用平滑肌的鱼腰产品，从而可导致60%-70%的副产品产量此外，在国内市场上，也对一些来自于金枪鱼加工的其他增值产品进行加工及销售以用于人类消费。例如一些传统的副产品如鱼头，鱼尾，鱼肝，鱼心及鱼卵。最近的一项研究表明，传统的包括烘干和研磨的金枪鱼鱼架食物，深受加纳学校的学生们的喜爱。
将副产品加工成鱼粉和鱼油
自从扩大水产养殖是迄今为止这些产品的最大用户以来，使用副产品并将其加工成鱼粉以及鱼蛋白水解物和鱼油则是一种直接提供健康食品的方式。在过去几年中所看到的鱼粉和鱼油的价格的增长（图1a与1b）则表明这些产品将不再被视为低价值的产品。价格的增长则是由日益增长的需求以及用于鱼粉和鱼油生产的野生深海鱼数量的减少而造成的，由于对不规范的饲料渔业的更严格的配额和更多的控制以及直接用于人類消费的远洋鱼的使用的增加使得野生深海鱼的数量不断减少。然而，同时，从鱼的加工而获得的鱼粉副产品的生产则得到了不断的增加。根据Jackson （2009），在2007年，有25%的可用鱼粉来自于副产品，然而，最近的估计则表明，在2010年，该百分比已经增加到36% .
传统的鱼粉和鱼油的生产是一个多步骤且需要能量的过程，其需要大量的原材料并在相当长的时间内进行合理的投资和成本运行。传统的加工方法通常被认为是过于昂贵的，有一种低成本的方法，其只需要在最初的滤饼过程中便可干燥生成鱼粉，在菲律宾的金枪鱼副产品加工中得到了应用并且也在之前描述的一些渔船上得以应用。并将可能采用薄膜技术替代传统的从压榨的汁液中恢复营养成分的方法。
图1 2003年-2013年6月期间，鱼粉（a）和鱼油（b）相对于豆粕和豆油的价格变化图
来自副产品的功能性和生物活性成分
大量的科学评论已经发布了关于在处理鱼类和甲壳类动物之后获得的副产品并将其生产成高价值的产品比如甲壳素和壳聚糖胶原和明胶，酶和生物活性肽骨可能性以及色素的可能性的研究。尽管经过了多年的广泛研究和发展，仍然只有极少数的基于鱼类副产品的高质量的产品出现在市场上并进行大批量的销售。
虽然可将胶原蛋白用于某些化妆品中，但其主要是变性明胶并用于制药用途，其可做为食品成分而具有改善弹性、一致性和稳定性等性能。
在甲壳动物的外壳出现的生物高聚物-甲壳素，以及甲壳素脱乙酰化的产物-壳聚糖已经证明在很多的领域比如食品技术，医疗产品，在化妆品以及工业生产过程中均具有潜在的应用性。然而，与在试图从鱼废物中生产明胶的行业中遇到的一些障碍相同，该生产过程中所遇到的障碍也是与从固态甲壳动物废物中工业化的分离出高质量的甲壳素相关。壳聚糖的提取可能会有所不同，但据报道，其只有虾壳干重的10%。从甲壳类动物加工而得到的头或壳非常容易变质，必须以定期且相对大量，并且经济的经营加工方式进行 。
鱼类和甲壳动物中可能含有在哺乳动物相应的分子中并没有发现的独特属性的蛋白质和酶。这可能是一种具有特别高的生物活性的蛋白质，或者是在较低温度的高比活性，以及在较低温度下一种稳定性的酶。已经有文章提出，来自捕猎的或养殖品种的副产品可以作为酶的来源并具有在食品加工以及其他应用的潜能。我们认为，在大多数情况下，其在商业规模上，并不会取得成功，其原因是副产品质量的可变性并且通常是在比较小的数量中发生变化。
加工鱼副产品最现实性的使用是将其作为食物或通过生产饲料原料间接作为食物。在全球范围内，或者至少是对一些鱼种来说，对鱼产品的需求均比较强烈，并且来自陆地加工的含肉副产品正越来越多的用作人类食物。然而，副产品至专门设计满足人类消费需求的所谓的增值产品的升级，其所实施的质量保障体系比如HACCP和GMP，其想要现有的所有的加工设施中得以实施将是不可能的。从副产品中分离出来的高价值的生物活性化合物除了可从某些材料中获取长链ω-3脂肪酸外，在多数情况下，并不具有太多现实性的意义。造成这种现象的重要原因是缺乏现有的市场，利基市场可用的高价值副产品的量太小，分离特定成分的成本高昂，并且分类出来的成分含量非常之低，与本文所提出的相关的挑战则是对一种潜在的营养产品的需求。此外，如果在副产品中确定了一种具有商业价值性质的成分，通常情况下，会采用化学合成或转基因微生物的方法进行更便宜和更稳定的生产。
感谢特罗姆瑟大学于2013年春天，在联合国粮食与农业组织学术公休期间提供的财务上的支持。并且非常感谢David Jam博士。联合国粮农组织证明已阅读原稿。
在工业加工将重点从鱼贝类转移到商业产品之后，鱼贝类副产品则占据鱼贝类产品的70%之多。因此，本文的目的是评价副产品的使用所面临的重要挑战及其最现实性的选择。某些副产品比如来自鱼类分割加工的鱼头，鱼架以及鱼片可以直接作为食物食用，并且通常情况下，这些副产品可以转化为比如可用作扩大养殖业的饲料原料，即使有时仍存在一些意见，认为副产品很大程度上并不能用于产生高价位的产品。
在过去的30年中，每年野生鱼类的总捕获量达到了约9000万吨（MT），并且在同时期内，鱼类养殖生产业呈现出每年8-9%的增长。2010年，68.4 Mt（76%）的野生鱼直接用于人类消费，而15MT（17%）则用于鱼粉和鱼油的生产。2010年，用于人类消费的养殖鱼的总量，其中包括其他水生动物如甲壳类和软体动物为59.9MT。自从鱼类在被消费者购买和食用之前，进行了不同程度的加工之后，使用“人类消费”这个词，从严格意义上讲并不是非常准确。根据不同 的市场，有些鱼种则完全不需要加工，而其他的，尤其是比较大型的鱼类在实现其最终用途之前，均被广泛的加工成鱼片或部分鱼片。副产品主要来自于工业规模渔业和水产养殖的加工鱼。主要集中在发展中国家的小规模渔业，在提供给消费者之前，一般不会对鱼类进行任何的加工。在其他国家比如西班牙、葡萄牙和挪威等国中的小规模渔业，则在海中对鱼类进行加工，并且常将副产品直接丢弃，或者将圆鱼带上岸，之后在工厂中对其进行加工，以使其副产品可用于其他有用的用途。
本文的目的是对将鱼类加工后得到的副产品生产成各种商业化产品的挑战性和可能性进行评价。并重点强调了如何能够将更多的鱼类用于人类消费。
副产品的回收
2011年，在挪威，大约有200000吨在公海捕获和加工的野生鱼类的副产品被丢弃，然而，所有的养殖鱼的加工的副产品却均得到了利用。相对较大的拖网渔船可以容纳在船上进行工业加工的设施并且固体副产品可通常在现代船舶中转化成鱼粉，其最常用的方法是通过简单的处理将其加工成所谓的压缩饼粕。而含有可溶性营养素和脂类的压缩汁通常在海上被丢弃。
副产品作为食品
含肉副产品比如鱼头，鱼架以及鱼肚子以及部分内脏比如肝脏和鱼卵均具有良好的营养价值。富含高质量的蛋白质和长链ω-3脂肪酸脂。此外，还经常富含微量营养素比如维生素A、D、核黄素、尼克酸以及如铁、锌、硒、碘等矿物质。将副产品升级为可供人类消费的联发产品的一个重要步骤是将在食品生产中应用的如良好生产规范（GMP）和危害分析与关键控制点（HACCP）用于副产品生产中。但由于目前不适当的处理设施，以及缺少相关的设备和人类成本，这往往是不可能的。
金枪鱼加工行业是将传统的副产品转变成可供人类食物并得到良好发展的一个成功案例。金枪鱼物种的捕获是最重要的全球渔业之一，每年捕获量4MT之多。大多数的金枪鱼被加工成罐头或仅使用平滑肌的鱼腰产品，从而可导致60%-70%的副产品产量此外，在国内市场上，也对一些来自于金枪鱼加工的其他增值产品进行加工及销售以用于人类消费。例如一些传统的副产品如鱼头，鱼尾，鱼肝，鱼心及鱼卵。最近的一项研究表明，传统的包括烘干和研磨的金枪鱼鱼架食物，深受加纳学校的学生们的喜爱。
将副产品加工成鱼粉和鱼油
自从扩大水产养殖是迄今为止这些产品的最大用户以来，使用副产品并将其加工成鱼粉以及鱼蛋白水解物和鱼油则是一种直接提供健康食品的方式。在过去几年中所看到的鱼粉和鱼油的价格的增长（图1a与1b）则表明这些产品将不再被视为低价值的产品。价格的增长则是由日益增长的需求以及用于鱼粉和鱼油生产的野生深海鱼数量的减少而造成的，由于对不规范的饲料渔业的更严格的配额和更多的控制以及直接用于人類消费的远洋鱼的使用的增加使得野生深海鱼的数量不断减少。然而，同时，从鱼的加工而获得的鱼粉副产品的生产则得到了不断的增加。根据Jackson （2009），在2007年，有25%的可用鱼粉来自于副产品，然而，最近的估计则表明，在2010年，该百分比已经增加到36% .
传统的鱼粉和鱼油的生产是一个多步骤且需要能量的过程，其需要大量的原材料并在相当长的时间内进行合理的投资和成本运行。传统的加工方法通常被认为是过于昂贵的，有一种低成本的方法，其只需要在最初的滤饼过程中便可干燥生成鱼粉，在菲律宾的金枪鱼副产品加工中得到了应用并且也在之前描述的一些渔船上得以应用。并将可能采用薄膜技术替代传统的从压榨的汁液中恢复营养成分的方法。
图1 2003年-2013年6月期间，鱼粉（a）和鱼油（b）相对于豆粕和豆油的价格变化图
来自副产品的功能性和生物活性成分
大量的科学评论已经发布了关于在处理鱼类和甲壳类动物之后获得的副产品并将其生产成高价值的产品比如甲壳素和壳聚糖胶原和明胶，酶和生物活性肽骨可能性以及色素的可能性的研究。尽管经过了多年的广泛研究和发展，仍然只有极少数的基于鱼类副产品的高质量的产品出现在市场上并进行大批量的销售。
虽然可将胶原蛋白用于某些化妆品中，但其主要是变性明胶并用于制药用途，其可做为食品成分而具有改善弹性、一致性和稳定性等性能。
在甲壳动物的外壳出现的生物高聚物-甲壳素，以及甲壳素脱乙酰化的产物-壳聚糖已经证明在很多的领域比如食品技术，医疗产品，在化妆品以及工业生产过程中均具有潜在的应用性。然而，与在试图从鱼废物中生产明胶的行业中遇到的一些障碍相同，该生产过程中所遇到的障碍也是与从固态甲壳动物废物中工业化的分离出高质量的甲壳素相关。壳聚糖的提取可能会有所不同，但据报道，其只有虾壳干重的10%。从甲壳类动物加工而得到的头或壳非常容易变质，必须以定期且相对大量，并且经济的经营加工方式进行 。
鱼类和甲壳动物中可能含有在哺乳动物相应的分子中并没有发现的独特属性的蛋白质和酶。这可能是一种具有特别高的生物活性的蛋白质，或者是在较低温度的高比活性，以及在较低温度下一种稳定性的酶。已经有文章提出，来自捕猎的或养殖品种的副产品可以作为酶的来源并具有在食品加工以及其他应用的潜能。我们认为，在大多数情况下，其在商业规模上，并不会取得成功，其原因是副产品质量的可变性并且通常是在比较小的数量中发生变化。
加工鱼副产品最现实性的使用是将其作为食物或通过生产饲料原料间接作为食物。在全球范围内，或者至少是对一些鱼种来说，对鱼产品的需求均比较强烈，并且来自陆地加工的含肉副产品正越来越多的用作人类食物。然而，副产品至专门设计满足人类消费需求的所谓的增值产品的升级，其所实施的质量保障体系比如HACCP和GMP，其想要现有的所有的加工设施中得以实施将是不可能的。从副产品中分离出来的高价值的生物活性化合物除了可从某些材料中获取长链ω-3脂肪酸外，在多数情况下，并不具有太多现实性的意义。造成这种现象的重要原因是缺乏现有的市场，利基市场可用的高价值副产品的量太小，分离特定成分的成本高昂，并且分类出来的成分含量非常之低，与本文所提出的相关的挑战则是对一种潜在的营养产品的需求。此外，如果在副产品中确定了一种具有商业价值性质的成分，通常情况下，会采用化学合成或转基因微生物的方法进行更便宜和更稳定的生产。
感谢特罗姆瑟大学于2013年春天，在联合国粮食与农业组织学术公休期间提供的财务上的支持。并且非常感谢David Jam博士。联合国粮农组织证明已阅读原稿。
