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[科研交流] 废弃虾壳的价值竟然比虾肉还要高?看科技魔棒如何“点虾成金”

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(新银)

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发表于 2019-5-8 13:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
废弃虾壳的价值竟然比虾肉还要高?看科技魔棒如何“点虾成金”


无论是海水虾还是淡水虾,一般都具有重要的商品价值。虾是高蛋白质含量的食物,约含有18%的优质蛋白质,含有人体必需的所有氨基酸,可消化吸收率高;虾的脂肪含量较低,仅有约2%,且大部分为不饱和脂肪酸,属于一种优质食品。



虾的营养价值


除蛋白质等营养成分外,虾还含有多种生物活性成分,具有多种生理功效。


古代医学典籍中记载:虾的营养价值极高,可以补肾壮阳、抗早衰,治疗肾虚、畏寒、体倦、腰膝酸痛等病,还具有促消化、通乳、预防高血压等功效。现代科学研究发现,虾中含有的多种生理活性物质能增强人体免疫力、降血压、降血脂。


虾壳中含有虾青素,具有极强的生物学活性。天然虾青素(又称为天然虾红素)是世界上最强的天然抗氧化剂之一,能有效清除细胞内的氧自由基、增强细胞再生能力、维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积,由内而外保护细胞和 DNA 健康,从而保护皮肤健康,还能促进毛发生长,具有抗衰老、缓解运动疲劳、增强细胞活力的作用。自 2008 年以来,国内外大量研究证实虾青素具有较强的抗氧化活性,在提高免疫力,预防肿瘤、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病的发生发展,延缓衰老等方面具有积极的促进作用。天然虾青素抗氧化活性超过现有的抗氧化剂。其清除自由基的能力是维生素 C 功效的 6000 倍,是维生素 E的 1000 倍,是辅酶Q10的 800 倍,是花青素的 700 倍,是茶多酚(tea polyphenol)的 320 倍。


虾青素(图片来源丨百度百科)

南极磷虾是近年来兴起的一类新的虾类资源,具有资源保有量大、可捕捞量大等特点,已成为世界各国开发南极生物资源的主要对象。我国山东、辽宁、江苏、上海等省市也已开展了南极磷虾的捕捞和精深加工工作,开发了南极磷虾虾青素、南极磷虾油等多种精深加工制品,纯品虾青素每千克售价高达数千元,改变了传统南极磷虾仅能用于生产虾粉的局面,显著提高了南极磷虾的商品价值。

钙是虾头、虾壳中含量最高的一类矿物质,是一种很好的钙源。目前,钙缺乏已经成为困扰国民身体健康的主要营养性疾病之一,钙的存在形态对于补钙剂至关重要。果酸钙是一类安全性很高的新型钙源,具有溶解性高、生物利用率高、口味好等特点。虾壳恰好是一类制备果酸钙的良好原料。目前,美国、日本已有成熟的以虾壳为原料制备果酸钙的产品面世,而国内对于相关核心技术仍未掌握,导致国内的虾头、虾壳等虾加工副产物仍以直接丢弃为主,虾头、虾壳的商品价值和经济价值未能体现。

甲壳素是虾头、虾壳中另外一类含量很高的有机质。虾壳中的甲壳素与蛋白质共价结合,以蛋白聚糖的形式存在,其含量为 17%~20%。近年来,国内外对甲壳素及其衍生物壳聚糖的研究十分活跃。甲壳素无毒、无味、无副作用,具有很好的防病效果,可广泛用于医药、造纸、印染、植物生长素、食品保鲜、纺织工业、环境保护和制作功能材料等领域,具有巨大的经济价值和广阔的应用前景。目前,国内已经形成了较为成熟的甲壳素生产、加工、精制、利用的产业链,纯品甲壳素售价达上千元。据估算,我国甲壳素产业每年产值约 450 亿元,加上下游精深加工及应用,年产值则接近 4000 亿元。


虾类加工产业加工现状


虾加工产业是以海水或淡水虾为原料,采用机械、物理、化学等方法进行食品加工的生产技术过程,是捕捞、养殖虾类从生产到流通上市的重要环节,也是连接虾类捕捞、养殖产业和市场的桥梁。我国虾加工产业历史悠久,全国各地根据自己当地特产衍生出许多特色虾加工方法及制品。从加工手段来说,虾类加工一般分为传统加工和现代加工两类。传统加工是指历史悠久的加工方法,包括干制、发酵等;现代加工主要是指采用现代加工技术,如冷冻、烘干,甚至生物酶解、超临界萃取等手段进行的虾类加工。


图片来源丨Pixabay

随着食品科学和食品加工技术的不断进步,虾类加工由完全依赖自然条件逐渐转为依靠人工控制条件来进行的崭新阶段,尤其是随着制冷技术的不断进步以及制冷成本的大幅降低,冷冻冷藏技术也由单一用于虾类生产流通的保鲜环节扩大到加工环节,促进了虾类冷冻制品、腌渍制品等食品加工技术的开发与发展;此外,生物技术的快速发展也为虾的精深加工提供了多种手段,一批具有多种生理功效的活性物质被提取出来,极大地推动了虾类加工产业的发展。

目前,人工干制和冷冻已成为虾类产品最主要的加工手段。人工干燥替代日晒风干的天然干燥,可以通过干燥温度、时间、湿度、空气流速等工艺参数的控制,有效提高干制虾的产品质量,加上真空冷冻干燥、微波干燥、过热蒸汽干燥等一大批新型干燥技术的应用,虾类产品传统干燥方式所带来的肉质硬、复水难等问题得到了有效解决,产品质量显著提高;冷冻技术的发展则给虾类产品的销售带来福音。由于保鲜技术落后及保鲜成本居高不下,鲜虾的销售范围始终局限于产地附近,而冷冻技术则给鲜虾的销售带来革命性影响,产品销售范围明显扩大,部分产品如加拿大龙虾等还可以实现短时间的跨洋运输。鲜虾不仅可以以完整个体的形式销售,还可以在产地就地建厂就地加工;脱壳的虾仁经冷冻后不仅可以实现远距离销售,还可以在销售地实现长时间销售。

虾类加工中不可避免地会出现大量加工副产物,包括虾头、触须、虾壳等,这些加工副产物占虾质量的 40%~50%。传统的虾加工产业对这类副产物的利用途径极为有限,除少量用于生产鱼粉等辅料外,其余基本直接丢弃。虾头、虾壳等加工副产物中含有大量蛋白质、虾青素、虾油等活性物质,直接丢弃既造成大量有用物质的浪费,又会造成严重的环境污染。而随着食品加工技术的不断进步,人们对加工副产物的认识也逐渐深入,尤其是现代提取技术更使得这类产物基本已成功实现“变废为宝”。壳聚糖提取、甲壳素衍生物精制和利用、虾青素制备及活性钙提取等技术都已经较为成熟,部分产品已经实现产业化应用。


虾类加工产业发展趋势


(1)现代科学技术的应用。现代科技的发展极为迅速,面对科技浪潮的冲击,虾类加工产业应与食品工业一样,必须改变陈旧、落后的加工方法,积极吸取先进加工技术的精华,采用高新技术,开创虾类食品加工新的工艺革命。在利用生物技术、膜分离技术、微胶囊技术、超高压技术、无菌包装技术、新型保鲜技术、微波能及微波技术、超微粉碎和真空技术等高新技术进行虾类精深加工的同时,对海洋食品加工的废弃物进行综合利用。生物学的革命和生物技术的发展将对从事生物性生产的虾类加工业产生巨大的影响。此外,计算机、信息、遥感、自控、新材料等先进技术也将日趋广泛地应用于虾类加工业,并发挥越来越重要的作用。

(2)功能化、保健化特性越来越显著。随着人民生活水平的不断提高,消费者对水产品的要求已由原来的营养逐步向保健和功能方向转变。虾类加工产品必须适应这一需求的转变,在开发花色繁多、种类各异的产品以满足不同消费层次、消费习惯需求的基础上,着重开发兼具营养和保健功效的虾类产品。

(3)加强凡纳滨对虾和克氏原螯虾精深加工产品的开发。凡纳滨对虾和克氏原螯虾分别是我国产量最大的海水虾和淡水虾。


克氏原螯虾是我国产量最大的淡水养殖虾类,国内也有许多地方政府将大力发展克氏原螯虾养殖产业作为地方经济发展的推动力,并制定了区域性克氏原螯虾发展战略,同时通过网络、媒体、会展、节日等形式推动克氏原螯虾养殖业的发展,如江苏省盱眙县已经形成了规模化的龙虾节。尽管克氏原螯虾在国内销售以鲜销为主,但随着产量的逐渐扩大,国内部分厂商已经开始以克氏原螯虾为原料,生产去头、去尾、去内脏的克氏原螯虾虾仁、虾球等产品,并成功打入欧洲和美国市场,且近年来在国外市场的比例有逐年扩大的趋势。但总体来说这两种虾的精深加工比例仍然不高,这是今后我国需要大力改进的地方。

(4)加强产品质量安全控制技术研究与应用。受自然资源衰退及人工过度捕捞影响,我国虾类目前及今后相当长一段时间内的主要来源都将以养殖为主,虾类的安全性和养殖水体有关。


为保证食品安全,世界各渔业发达国家对渔业环境的保护和监测极为重视,以日本、欧盟为代表的发达国家和地区制定了极为严格的水产品有害物质残留限量标准。美国从 1997 年 12 月 8 日开始实施危害分析和关键控制点(HACCP)法规后,欧盟、加拿大、日本、韩国、泰国、新西兰、印度等国家和地区都陆续实施以 HACCP 为原则的质量管理规范。同国外相比,我国尽管在水产品有害物质残留指标等领域也制定了极为严格的指标,但在实际执行过程中却受多种因素的限制。因此,加强水产品质量与安全控制技术研究,并将相关技术应用于生产实践,同时对制定的相关标准进行严格落实是推动产业健康发展过程的必经之路。



作 者 简 介



邓尚贵
博士,教授,博导,泰山产业领军人才

先后获得国家科技进步奖二等奖、福建省科学技术奖二等奖、中国专利奖优秀奖、第八届中国技术市场金桥奖突出贡献项目奖、中国商业联合会科学技术奖特等奖、国家海洋局科技进步奖和浙江省科技成果奖等省部级以上奖励10余项次。主要从事海洋生物资源的加工与综合利用、海洋天然产物和水产品质量与安全等方面的研究与开发工作。


本文摘编自邓尚贵,毛相朝,余华主编《虾深加工技术》绪论第五节部分内容,略有删减改动。文中图片素材均来源于网络,仅供学术信息传播使用,如有侵权请及时联系删除。

“十三五”国家重点出版物出版规划项目
责任编辑:贾超,侯亚薇
北京:科学出版社,2019.1
ISBN:978-7-03-059354-2

《虾深加工技术》系统介绍虾类原料特性(资源、品种、肌肉组织结构、基本化学组成、生物活性物质及危害因子等)、深加工基础理论(食品化学特性、酶学特性、虾类保活保鲜、加工和死后生物化学变化、食品安全影响因素等)、深加工技术(低温保活保鲜、腌制、干制、罐藏、虾仁制品、加工新技术、虾类副产物加工等)及质量安全控制等,重点突出虾类原料精深加工技术,并对近年来虾类加工科学研究的新成果、新技术及当前国外虾类加工技术和发展现状进行系统介绍。内容涵盖虾类产品源头捕捞—储藏运输—加工处理—产品追溯的全产业链,重点介绍现代食品加工技术的原理、特点及在虾类原料加工中的应用,可为理解和掌握虾精深加工领域研究现状和未来发展方向提供参考和依据。




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发表于 2019-5-8 13:24 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习了!
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 楼主| 发表于 2019-5-8 13:29 | 显示全部楼层
相关专业的研究与生产可以学习一下。
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发表于 2019-5-8 13:36 | 显示全部楼层
好像在哪里看过了。
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 楼主| 发表于 2019-5-8 13:38 | 显示全部楼层
上次那杯酒 发表于 2019-5-8 13:36
好像在哪里看过了。

你找找看。
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发表于 2019-5-8 13:43 | 显示全部楼层
虾青素,00年毕业的时候我们学校就有此类的研究也做出提取方法来了,那时候没找到投资方不知道现在咋样
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 楼主| 发表于 2019-5-8 13:46 | 显示全部楼层
ffjaisyf 发表于 2019-5-8 13:43
虾青素,00年毕业的时候我们学校就有此类的研究也做出提取方法来了,那时候没找到投资方不知道现在咋样

主要是没有给出投资方投资的理由吧。
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发表于 2019-5-8 14:17 | 显示全部楼层
laoshou 发表于 2019-5-8 13:46
主要是没有给出投资方投资的理由吧。

是的,那时候提炼的浓度不够
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 楼主| 发表于 2019-5-8 14:20 | 显示全部楼层
ffjaisyf 发表于 2019-5-8 14:17
是的,那时候提炼的浓度不够

提取不难,我觉得主要是产品应用前景的问题吧。
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发表于 2019-5-8 14:20 | 显示全部楼层
好多年了,都是养殖雨生红球藻来提取。这虾壳提取成本太高,原料不稳定没人用的
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 楼主| 发表于 2019-5-8 14:22 | 显示全部楼层
xylovels 发表于 2019-5-8 14:20
好多年了,都是养殖雨生红球藻来提取。这虾壳提取成本太高,原料不稳定没人用的

虾壳属于废料还会污染环境,原料成本比养殖雨生红球藻更低吧。
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发表于 2019-5-8 14:57 | 显示全部楼层
laoshou 发表于 2019-5-8 14:20
提取不难,我觉得主要是产品应用前景的问题吧。

那时候说是出口美国,但是也是不了了之
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