鳶烏賊資源綜合利用技術研究現狀

江 淼,馬勝偉,吳洽兒

(中國水產科學研究院南海水產研究所,農業部外海漁業開發重點實驗室，廣東廣州 510300)

鳶烏賊(Sthenoteuthisoualaniensis),柔魚科(Ommastrephidae)、鳶烏賊屬(Sthenoteuthis),暖水性較強的大洋性魚種,廣泛分布于中國南海、日本群島南部、菲律賓群島、夏威夷等海域;胴體近紫褐色,體表具圓形色素斑,以小型種群為主,分批持續產卵,繁殖能力強[1],生長迅速,資源豐富,捕獲量大[2];可食用部分達80%,遠高于其他頭足類生物,是一種優質的高蛋白低脂肪海產品[3]。研究表明,在日本、臺灣和夏威夷海域鳶烏賊漁業已經發展為商業性漁業,在我國南海生物資源中也具有較高的開發潛力,是我國遠洋魷釣船的主要捕撈對象[45]。因此,鳶烏賊資源應加以合理的開發和利用。

1 鳶烏賊的資源潛力

南海海域屬熱帶季風氣候[6],全年高溫,氣候條件復雜多變,既受季風影響,又受臺風制約;漁場地形呈環狀分布,水文地貌多樣,餌料基礎豐富,是鳶烏賊生殖索餌的理想富集區。根據我國國家海洋勘測專項對南海中南部鳶烏賊資源量評估結果顯示,南海中部的鳶烏賊資源量高達36.7×104t,南部也有15.0×104t,而且隨著水深的增加，其數量不斷增加,今后可作為主要漁業種類進行開發[7]。鳶烏賊資源量極其豐富,2013年中國水產科學研究院南海水產研究所利用聲學評估方法對南海鳶烏賊資源展開調查,春季南海鳶烏賊的生物量為244×104t[8]。然而,中國及周邊國家在南海捕撈的鳶烏賊開發量卻不足5×104t[9],對該種資源一直沒有很好的利用。

近年來通過對南海鳶烏賊中心漁場[10]、種類分布及生物學特征[11]的調查與研究,基本掌握了其常出現區域和生活習性:鳶烏賊高產區在西沙群島東部和南沙群島北部海域;稚仔鳶烏賊多生活于表層至20 m左右水層,會在夏季大量聚集;成體鳶烏賊有明顯的垂直活動,移動范圍可從表層至千余米,白天多棲居于中下層和深層,夜間常上升至中上層;漁汛期集中在2～6月,4～7月為繁殖高峰期,秋季繁殖力高于春季[1213];卵徑較小,異步成熟、分批產出,具有較強的繁殖潛力;生命周期短(約1年),補充群體充沛,全年多季繁殖[14]。因此,可以初步判定鳶烏賊在南海海域的資源潛力相當大,且呈上升趨勢,可以作為主要漁獲對象進行捕撈。近年來我國遠洋捕撈業的迅速發展,南海外海的燈光罩網漁船鳶烏賊產量平均網產達1000 kg,占到漁船總產量的80%。

2 鳶烏賊的營養價值與安全性

鳶烏賊不但資源量豐富,而且具有較高的營養價值和藥用價值。鳶烏賊體內的粗蛋白質量分數為干重的90%以上,粗脂肪不到5%,必需氨基酸占總氨基酸的40%左右;胴體及頭足分別檢測出11～12種不飽和脂肪酸,其中DHA的含量高于其他魷魚種類,此外還含有碳水化合物及鎂、鋅、鈣等人體所必需的微量元素,是一種極其優質的高蛋白低脂肪水產品[15](表1、表2、表3)。經研究發現,魷魚的肝臟內富含的牛磺酸[16]具有調節血糖、降脂降血壓等保健作用;其魷魚墨中的黑色素和墨多糖[17]不僅能抗氧化、抗菌,還有提高機體免疫力、抑制腫瘤細胞等功效[18]。

表1 鳶烏賊基本營養成分質量分數(%)Table 1 General nutritional components of Symplectoteuthis oualaniensis(%)

表2 鳶烏賊無機元素含量(mg/kg)Table 2 Mineral element compositions of Symplectoteuthis oualaniensis(mg/kg)

表3 鳶烏賊各種脂肪酸占總脂肪質量分數(%)Table 3 The mass fraction of fatty acid composition accounted for the total fatty acid of Symplectoteuthis oualaniensis(%)

頭足類海洋生物作為海洋生態系統中重要的組成部分,對海洋環境具有較高的敏感性,常被當做檢測海洋污染的主要生物種類[19],因而容易受到重金屬的污染而導致體內累積大量的毒素。人類如果食用后,可能會導致重金屬中毒或致癌。沈玉[20]采集南海中南部近40個檢測點的鳶烏賊樣本,按照體長、捕撈區域和季節分析研究了鳶烏賊的頭部、肌肉和內臟,對重金屬(銅、鋅、鎘、鉻、鉛、砷和汞)和甲醛本底含量進行了檢測。研究表明,南海鳶烏賊的各種重金屬含量相對較低,其中有毒重金屬(鉻、汞和鉛)的含量均低于歐盟和《NY50732006無公害食品水產品中有毒有害物質限量》的標準,是一種可以安全食用的水產品。

3 鳶烏賊的綜合利用

鳶烏賊作為南海外海新型漁業和優質的蛋白質來源越來越受到國家的重視。鳶烏賊不僅可以加工成各種休閑食品進行銷售,還可以經過精深加工后應用于化妝品、生物藥品等[21]領域,充分提高了其經濟利用價值。

3.1 胴體的利用

胴體是鳶烏賊的主要可食用部分,占體重比例的60%左右[22],蛋白質含量高,脂肪含量低,能夠滿足人體所需蛋白質。實驗表明,冷藏對魷魚凝膠影響不大,并且通過添加檸檬酸鈉、蛋白抑制劑和谷氨酰胺轉氨酶均可提高魷魚的凝膠特性[2324]。Tatsuya Fujii等[25]提取和分析了鳶烏賊發光蛋白,認為胴體中的肌原纖維蛋白是最具生物學功能的結構蛋白群,其結構、凝膠特性及流變學特性影響著肉質的品質。

3.1.1 干制、冷凍產品 我國對鳶烏賊胴體的利用,多數加工成干制品或冷凍產品。鳶烏賊原料經驗收后洗滌、剖割、去內臟,進行速凍、包裝和冷藏[2627],最大程度的保證了鳶烏賊的新鮮與營養。冷凍后的鳶烏賊可直接作為食材,也可以再加工成系列產品,如魷魚糜、魷魚卷、魷魚圈、魷魚片等[28]。除了供應國內市場,其出口份額也在逐漸提高,具有很好的市場前景。魷魚干和魷魚絲等產品是通過傳統的晾曬法和機械烘焙法去除鳶烏賊體內多余的水分,加工成一種便于食用和貯藏的食品,或是將鳶烏賊脫皮、調味、烘烤、拉絲后制成鮮美即食的休閑食品,口感適中、營養豐富,深受消費者喜愛[29]。

3.1.2 蛋白的提取純化 鳶烏賊胴體中粗蛋白的含量約18%,有效的提取鳶烏賊蛋白質,開發蛋白質新產品,可充分提高其利用價值。董淑華等[30]選用胴體肌肉通過pH調節法優化了鳶烏賊蛋白制備的條件得到在pH5.5的條件下,沉淀回收的蛋白得率高達60%。楊賢慶等[31]利用響應面分析法對酶法水解鳶烏賊蛋白制備抗氧化肽的工藝進行優化,為酶解鳶烏賊蛋白制備功能性肽提供技術支撐,也為實現大規模工業化提取鳶烏賊蛋白提供了理論支持。將提取的蛋白冷卻后可制成蛋白粉,在食品或藥品中進行添加,能夠提高產品的營養和藥用價值。提取純化蛋白是鳶烏賊開辟的新領域,具有廣闊的應用前景。

3.2 內臟的利用

內臟作為鳶烏賊加工過程中產生的主要廢棄物,約占體重的15%,其主要成分為水、蛋白質、粗脂肪和一些微量元素。可采用三相分離法、超臨界提取法和有機提取法從鳶烏賊內臟中提取出大量優質蛋白酶[3233],在食品、能源、紡織、制藥等領域有著廣泛的應用。此外,肝臟中富含大量的肝油,是提取魚油的主要原料[34],魚油中的ω3系多不飽和脂肪酸(DHA和EPA),具有抗炎、調節血脂等功效。目前,常見的內臟利用方法有生產飼料、釀造魷魚醬油和提取肝油。

3.2.1 飼料 魷魚膏、魷魚粉等[3536]產品,是以新鮮的魷魚內臟為原料,經過濃縮、干燥、冷卻后的提取物,采用低溫提取法使原有營養物質及誘食物質不受到破壞[37]。添加到水生魚類和蝦類的飼料中可增強其抗病能力,提高采食量,促進生長發育,是一種理想的水產飼料。但由于對鳶烏賊內臟的研究在國內外開展不多,內臟在加工過程中往往當做廢棄物就地掩埋,這不僅造成資源的浪費,更對生態環境造成污染。因此,科學合理的利用鳶烏賊內臟具有重要的現實意義。

3.2.2 魷魚醬油 鳶烏賊內臟中蛋白質的含量約18%,可以利用自身豐富的內源蛋白酶[38]和呈味氨基酸自然發酵,模擬釀造魚露的工藝模式制成魷魚醬油[39]。日本和西班牙等國家市場上已有魷魚醬油的生產和銷售,國內也已有關于制作魷魚醬油或天然調味品的研究報道。呂英濤等[40]對發酵魷魚醬油的生化特性進行研究,采用三種加工技術利用魷魚的加工副產物發酵產生魚醬油,且味道鮮美,無任何異味。段杉等[41]以魷魚內臟為原料加食鹽釀制魷魚醬油,所得到的產品色澤烏黑,風味好。

3.2.3 提取肝油 魷魚內臟中豐富的多不飽和脂肪酸(PUFA)是提取肝油的主要原料,常見的利用方法是通過淡堿水解法[42]和酶解法[43]從魷魚的肝臟中提取肝油。兩種提取方法相比,雖然酶解法提取肝油的得率較高,但淡堿水解法提取的品質好。經過進一步精制的魚油可作為食用油和制造功能性食品的原料[44]。

3.3 魷魚墨的利用

隨著對鳶烏賊資源的開發,其魷魚墨的利用也越來越受到重視。鳶烏賊墨囊占體重的1.3%,粗脂肪含量為0.7%,粗蛋白質含量30%,明顯高于胴體[45]。魷魚墨中還檢測出16種氨基酸,其中鮮味氨基酸占總氨基酸總量的近50%,使鳶烏賊的鮮度較高。除此之外,魷魚墨中的黑色素可有效清除重金屬中的鉻離子,清除率達64.86%[46]。

3.3.1 醫藥 鳶烏賊墨的主要成分是墨多糖和黑色素,具有抗氧化、抗衰老、抑制腫瘤等功效,且無毒副作用,其抗腫瘤作用是由于增強免疫系統功能,特別是增強細胞免疫功能的結果[47]。楊麗芝等[17]對鳶烏賊墨汁多糖分離純化與活性進行了研究,采用工藝條件為料液比1∶2、浸提液pH5.5的水提醇沉法,所得到的鳶烏賊墨汁多糖為8.84。日本利用魷魚墨中的黑色素及檸檬酸等原料,可以使體內食品殘留的重金屬得到有效的清除[48]。

3.3.2 食品添加劑 近年來,歐美和日本等國家相繼展開了對魷魚墨的研究利用,研究者從中提取出氨酸酶,此物質有改善食品的功能特性。在食品中進行添加,可補充人體蛋白質,提高免疫力。由于超強的著色力,魷魚墨在食品中已作為一種天然的黑色素進行添加[49],如意大利面、香腸、面包等等;此外還可加工為食品包裝上的印字。在日本,腌制魷魚時常有加入魷魚墨的習慣,除了調味,還具有防腐的作用。

3.4 其他下腳料的利用

3.4.1 魚皮/眼的利用 鳶烏賊的魚皮占體重的10%左右,是加工過程中產生的主要下腳料。Maria 等[50]研究發現,魷魚皮中含有豐富的膠原蛋白,可廣泛應用于食品、藥品和化妝品等領域,對促進骨骼對鈣的吸收,補充皮膚營養和預防心血管疾病等有良好的效果。目前國內外研究者對魷魚皮的研究主要集中在如何利用酶法對膠原蛋白進行高效地提取[51],一旦技術獲得突破,將成為鳶烏賊綜合利用一條的新途徑。

占體重約2%的鳶烏賊眼睛是提取透明質酸(Hyaluronic Acid)的優質來源。透明質酸有保水、改善皮膚營養代謝的功能,是一種具有較高臨床價值的生化藥物和高級化妝品的添加成分[5253]。盧佳芳等[54]從魷魚眼睛中用枯草桿菌蛋白酶提取透明質酸,提取率較高,為14.10%。鳶烏賊資源量相當豐富,眼睛原料來源充足,而且成本低,安全性高,具有較好的工業化價值和市場前景,值得研究者進一步發掘其經濟價值。

3.4.2 精巢的利用 魚精蛋白是由不同種類的氨基酸組成的堿性蛋白,主要存在于魚類成熟精子的細胞核中,具有一定生物活性,能夠抑菌、抗腫瘤、促進垂體釋放性腺激素[55]。李燕等[56]以魷魚精巢組織為原料,從中分離提取魚精蛋白,實驗結果表明魚精蛋白能夠抑制多種食品腐敗菌的生長和繁殖,是一種有效的天然食品防腐劑。由于成分天然,安全無副作用,還可當作抗菌劑用于臨床手術。因此從鳶烏賊精巢中提取純化魚精蛋白,可使海洋生物資源得到更多的利用。

3.4.3 軟骨的利用 鳶烏賊軟骨(喉骨)的主要成分是軟骨素[57],它是一種生物醫藥產品,主要應用于關節炎、降血脂等,具有止痛,促進軟骨再生的功效[58]。與其他牛、羊等陸地動物相比,鳶烏賊提取軟骨素的處理方法簡單,成本低廉,是一種比較理想的新資源。浙江海洋大學以阿根廷魷魚軟骨為原料,對提取軟骨素的工藝進行了大量研究,填補了提取魷魚軟骨素技術的空白,目前該項目已進入中試階段,并將建成國內首條魷魚軟骨素的生產線。

4 展望

目前有關于南海鳶烏賊的研究多集中于資源和生物學特性領域,對其開發利用的報道較為少見,加之國內水產品加工業種類單一,自主創新能力弱,魷魚產品同質化嚴重,南海鳶烏賊資源暫未得到商業性大規模的開發。面對鳶烏賊豐富的資源量和捕撈量,科學有效的進行開發和利用,具有重要保護意義和經濟價值。

隨著近年來對海洋生物研發技術的提高,鳶烏賊將成為海洋藥品和食品研究的重要目標之一。合理開發利用鳶烏賊資源,應該引起社會各方面的高度重視。為此,需要國家給予政策與資金方面的支持,重視科研院所的創新與研發,同時加強與企業合作,促進產品向高附加值轉化,提高鳶烏賊產業技術創新能力和市場競爭力,進一步提高其綜合開發能力。

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