虱目鱼蛋白浓缩物与全鱼粉的营养特性及功能性质研究：新型蛋白质与钙源的功能化应用

本研究针对虱目鱼(Chanos chanos)加工利用率低、营养资源浪费等问题，通过蒸汽加工与溶剂提取技术制备全鱼粉(WFP)和鱼蛋白浓缩物(FPC)，系统分析其营养成分与功能特性。结果表明FPC蛋白含量达82.37%，WFP钙含量高达2930.80 mg/100g，二者氨基酸组成全面，且物理特性优异，为功能性食品开发提供了优质蛋白质与钙源解决方案。

　　

在东南亚和太平洋地区，虱目鱼(Chanos chanos)是一种具有重要经济价值的水产资源，不仅因其丰富的营养价值备受推崇，更因其对水产养殖环境的强大适应性而成为当地食物安全的重要保障。这种被称为"Bandeng"的鱼类以其洁白细腻的肉质和鲜美的口感深受消费者喜爱，其肌肉组织富含优质蛋白质、Omega-3脂肪酸、多种维生素和必需矿物质。然而，虱目鱼的消费面临着双重挑战：一方面，鱼体内密集的细小鱼刺显著降低了消费者的接受度；另一方面，鱼类固有的高度易腐性导致其保质期较短，限制了产品的流通范围和市场拓展。

为了突破这些限制，印度尼西亚哈桑丁大学的Muhammad Asfar研究团队开展了一项创新性研究，通过将虱目鱼转化为全鱼粉(Whole Fish Powder, WFP)和鱼蛋白浓缩物(Fish Protein Concentrate, FPC)两种加工产品，不仅有效延长了产品货架期，更提高了营养素的生物利用度，为食品工业提供了新的原料选择。这项研究成果发表在《Food Chemistry Advances》期刊上，为水产资源的高值化利用提供了重要科学依据。

研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究。样品采集自印度尼西亚南苏拉威西的东卢乌县，通过冷冻保藏保持原料新鲜度。WFP制备采用121°C高压蒸汽处理1小时的杀菌灭酶工艺，随后经过压榨脱水和60°C烘干粉碎；FPC则采用异丙醇溶剂萃取法进行脱脂纯化，溶剂与原料以3:1 (v/w)比例进行三次提取。营养成分分析采用国际标准方法：蛋白质含量通过凯氏定氮法测定（转换系数5.71），氨基酸组成使用超高效液相色谱(UPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术，矿物质含量通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定，物理特性包括白度、吸水性、吸油性和堆积密度均按标准方法进行。

研究结果呈现出两个产品的显著特色：

a. Proximate

营养成分分析显示，FPC的蛋白质含量达到82.37%，显著高于WFP的63.99%，且符合FAO 1976标准中的A类产品要求（蛋白质最低67.5%）。相反，WFP的脂肪含量(5.35%)高于FPC(0.71%)，这与其加工方式有关。特别值得注意的是，WFP的灰分含量(10.22%)显著高于FPC(2.93%)，预示其矿物质含量丰富。

b. Amino Acids

氨基酸分析显示两种产品含有17种天然氨基酸，包括所有必需氨基酸。亮氨酸(Leucine)含量最高（WFP 6.53 g/100g，FPC 8.69 g/100g），蛋氨酸(Methionine)含量最低（WFP 1.04 g/100g，FPC 1.18 g/100g）。非必需氨基酸中，谷氨酸(Glutamic acid)含量最为丰富（WFP 9.70 g/100g，FPC 12.33 g/100g）。每100g FPC中的必需氨基酸含量除蛋氨酸外均超过儿童推荐每日摄入量。

c. Vitamins and Minerals

维生素和矿物质分析发现，FPC中含有维生素B2(0.06 mg)，而WFP中未检出。矿物质方面，WFP的钙含量高达2930.80 mg/100g，显著高于FPC的149.70 mg/100g。此外，WFP的磷(1652.91 mg/100g)、锌(4.20 mg/100g)含量较高，而FPC的铁含量(14.33 mg/100g)更丰富。

d. Physical Analysis

物理特性分析表明，FPC具有更高的产品得率(13.79%)和白度(86.19%)，其吸水能力(Water Absorption Capacity, WAC)(3.38 ml/g)和吸油能力(Oil Absorption Capacity, OAC)(2.38 ml/g)也优于WFP(分别为2.46 ml/g和1.37 ml/g)。堆积密度方面，WFP(0.53 g/ml)高于FPC(0.25 g/ml)，这会影响产品的包装和运输特性。

研究讨论部分深入分析了这些发现的意义。FPC的蛋白质含量(82.37%)高于以往报道的多种海洋鱼类FPC蛋白含量(71-79%)，表明其作为蛋白质强化食品的应用潜力。虽然本研究未直接测定体外蛋白质消化率，但文献表明经过脱脂处理的FPC具有较高的蛋白质消化率和氨基酸生物可及性。WFP的高灰分含量(10.22%)主要来源于加工过程中保留的鱼骨，这与鲭鱼粉14%的灰分含量接近，使其成为矿物质强化食品的理想原料。

两种产品的脂肪含量均较低，特别是FPC仅含0.71%的脂肪，这显著增强了产品对抗脂质氧化酸败的稳定性，延长了货架期。水分含量方面，WFP(4.56%)和FPC(6.94%)均处于较低水平，有助于抑制微生物活动和酶促反应，保证产品质量和安全。

氨基酸组成分析显示，每100g FPC中的必需氨基酸含量除蛋氨酸外均超过世界卫生组织/粮农组织/联合国大学(WHO/FAO/UNU)推荐的儿童每日摄入量。对于成人而言，两种产品中的所有必需氨基酸含量（除蛋氨酸外）均超过推荐摄入量。这表明WFP和FPC有潜力作为功能性食品，为需要蛋白质补充的人群提供均衡的氨基酸营养。

矿物质分析特别突出了WFP作为钙源的巨大潜力，其钙含量(2930.80 mg/100g)远高于印尼卫生部推荐的7-18岁人群每日钙摄入量，使其成为一种极佳的钙强化补充剂。虽然维生素B2含量相对较低，但这不是这两种产品的主要营养优势。

物理特性方面，脂肪含量直接影响产品白度，FPC因脱脂处理更彻底而呈现更高的白度(86.19%)。OAC和WAC特性反映了蛋白质与油脂、水分的相互作用能力，由极性氨基酸（亲水基团）和非极性氨基酸（疏水基团）的相对比例决定。FPC优异的功能特性表明其在纳米技术应用中作为包封或涂层剂的潜力。

研究结论强调，虱目鱼衍生的WFP和FPC具有丰富的蛋白质和氨基酸含量，含有所有必需氨基酸和大多数非必需氨基酸。两种产品中的必需氨基酸含量相对较高，每100g产品中的含量达到甚至超过了推荐每日需求量。与新鲜虱目鱼相比，WFP和FPC使用更加方便实用，且满足每日蛋白质和氨基酸需求所需的产品量相对较少。因此，这两种产品均可作为患病个体的蛋白质补充剂。同时，全鱼粉不仅含有足够高的蛋白质含量，还具有高钙含量，使其可能成为有益于个体生长发育的钙源产品。

这项研究的创新之处在于全面比较了两种不同加工方式获得的虱目鱼产品的营养特性和功能性质，为水产加工行业提供了新的技术路线。WFP的最大优势在于保留了鱼体的全部营养成分，特别是丰富的矿物质；而FPC则通过精制加工获得了更高纯度的蛋白质产品。两种产品各有侧重，可满足不同的市场需求和应用场景。此外，该研究通过充分利用全鱼（包括鱼骨）资源，有助于减少渔业加工副产物的浪费，促进鱼品加工行业的循环经济发展，这与全球减少食物浪费和优化资源利用的努力高度一致，确保了渔业食品生产的可持续性。