利用部分废料

利用鱼类加工过程中产生的部分废物有三个原因。首先,清除一种特定类型的废物可能会显著减少必须处理的垃圾总量。这可以减少倾倒费用,或者可以使处理商低于海上倾倒的监管上限。其次,处理一个有潜在价值的器官可能会增加收入。最后,从大量废物中提取特定器官可能会增加剩余器官的价值。下面将逐个器官审议所有这些情况。

皮肤特别有趣,因为它们可能符合上面提到的所有三个原因。鱼皮通常占废物总量的很大一部分,而目前在原产地制造增值产品的趋势意味着生产更多的去皮鱼片,因此更多的鱼皮被添加到废物流而在此之前,植物皮是作为产品的一部分被运走的。此外,由于鱼皮灰分含量高,加入鱼皮可以降低鱼粉的价格,尽管它增加了产量。如果条件合适,皮肤实际上是有利可图的。

鱼皮的原料主要有两种:明胶和皮革。明胶生产适合体积很大的加工厂和皮革与相对较小的生产工厂。在这两种情况下,由于在设备上的大量资本投资和这些企业所需的专业知识,皮肤的加工可能是由不同的实体进行的。

鱼胶在美国有潜在的巨大市场,因为它为食品制造商提供了犹太和清真标签的可能性。虽然实际遵守犹太洁食的人口比例很小,但令人惊讶的是,相当大比例的消费者更喜欢购买标有洁食标签的食品,因为他们相信这样的产品更优越。出于这个原因,食品制造商努力获得犹太洁食认证。并不是所有的鱼都是洁食的;只有那些有可移动秤的。这就排除了鲨鱼和其他最常见的鳃类、鳗鱼、剑鱼和鲶鱼。此外,被认证为犹太洁食的鱼类必须在不含有非犹太洁食品种的工厂中加工。这种非洁食鱼类可用于为穆斯林市场制作清真明胶,穆斯林市场包括全球13亿人口。

鱼胶目前主要用于冷藏或冷冻产品。主要的原因是,许多鱼明胶的熔点低于牛肉或猪肉明胶,因此他们倾向于在室温下液化。虽然这对于一种应该在桌子上保持其形状的产品来说是不可取的,但对于一种设计为入口即化的产品来说却是非常可取的。然而,鱼类明胶的变化令人惊讶,不同的物种有不同的熔点和不同的凝胶强度,通常被称为“开花强度”(Choi & Regenstein, 2000;Gudmundsson, 2002;Gomez-Guillen et al, 2003)。因此,鱼类明胶不仅提供了一系列凝胶强度或硬度,而且还可以将不同物种的凝胶混合在一起,以达到非常特定的熔点。然而,这确实意味着一些物种的皮肤不太可能具有商业价值;例如,迄今为止,鲑鱼皮产生了相对少量的非常低开花强度的明胶。

在过去,工业生产的鱼胶主要用于非食品用途,如印刷中的光阻剂。然而,食品和药品现在代表了鱼胶的更大市场,研究人员正在努力提高产量和开花强度。明胶本质上是变性的胶原蛋白,所以鱼皮也是胶原蛋白的来源——一种用于化妆品、营养食品和药品的产品(Johns & Courts, 1977;Nagai & Suzuki, 2000)。

鱼皮除了是胶原蛋白和明胶的来源外,还可以制成令人惊讶的坚固和美丽的皮革。鲑鱼皮传统上是北方土著用来做靴子的,许多鱼皮很容易染色,可以制成一系列鲜艳的颜色。鞣制鱼皮的技术基本上与鞣制兽皮的技术相同,只是需要较小的设备。

鲨鱼皮和鳐鱼皮因其韧性和质地而闻名,偶尔会被用于昂贵的靴子和配饰。鲨鱼皮是一种鲨鱼皮产品,在19世纪被用来覆盖昂贵的装饰产品,最近有了一个小的复兴。鲨鱼皮皮革的一个独特特性是它们的单向齿状结构,这使得它们在需要防滑抓地力的地方很有价值。它的经典用途是剑柄。它也被用于“防盗钱包”,但这里的问题是,主人和小偷一样很难从口袋里取出它们。当某些鲨鱼的牙齿被抛光后,这些鲨鱼皮可以用来制作一种极其昂贵和稀有的皮革,称为“boroso”(Kreuzer & Ahmed, 1978)。来自澳大利亚的澳洲肺鱼皮具有独特的纹理,已被用于各种产品,从酒吧椅垫到比基尼。鳗鱼皮(实际上是盲鳗皮)被用于制造钱包、腰带等,尽管它们的尺寸很窄。虽然用于制作皮革的鱼皮必须去除鳞片,但它们留下的鳞片图案与濒危且昂贵的蛇皮和蜥蜴皮上的鳞片图案相似,它们可能可以替代。

如果鱼皮皮革如此美观和实用,为什么不更受欢迎呢?这是个很难回答的问题。人们已经开始尝试将鱼皮鞣制并将其制成产品,其中许多都以失败告终。鞣制本身不是关键因素,但鱼皮的尺寸小,尤其是与皮革相比,经常被认为是一个问题。另一个问题是很难让加工者提供所需形式的皮肤,这可能需要重新培训工人或购买新的昂贵的剥皮设备。然而,根据互联网搜索,鱼皮皮革出人意料地受欢迎,尽管通常是在小众市场。

尺度

Johnson & Associates(2002)指出:

珍珠精华是通过这一过程晶体从鱼鳞删除,收集和净化水晶用于油漆颜料,化妆品和许多其他产品独特的光泽是很重要的。软,多云的乳液,洗发水通常含有珍珠精华。珍珠精华颜料也存在于一些高端汽车涂料中。

鱼鳞的市场很难量化。美国鱼鳞的主要买家Mearl Corporation现在是Engelhard Corporation的一部分,Engelhard Corporation是一家财富500强公司,为广泛的工业客户开发、制造和销售基于技术的性能产品和工程材料。Mearl从北大西洋鲱鱼渔场购买鱼鳞,并生产用于涂料着色和消费品的珍珠精华。虽然这些产品的市场非常巨大(汽车用的珍珠色颜料市场正以每年12%的速度增长),但很难确定鱼鳞这一原材料的价值。

新进入者可能会发现很难进入鱼鳞市场。美国东部已知的唯一一家购买鱼鳞的大公司与缅因州的沙丁鱼产业密切相关。很可能(尽管没有得到证实),只有当它是大批量二次加工业务(在这种情况下是沙丁鱼生产)的一部分时,这种业务才可行。实际上,鱼鳞是作为一种副产品生产出来的,然后卖给一家工厂,把鱼鳞转化成一种可销售的材料(珍珠精华)。对于新玩家来说,进入这个行业的障碍似乎是不可逾越的。

鱼鳞是个好东西有机肥料,提供缓释氮。它们必须经过干燥,以使其稳定并为市场所接受。虽然建议研磨,但这可能不是必要的。它们将是鱼骨粉肥料的适当添加物,并允许加工者一次去除两种副产品。

几乎所有的鱼类加工都会去掉鱼头。头部或头部的部分可以用于各种不同的方式,这取决于所涉及的物种。以鳕鱼为例,有少数民族市场(主要在加拿大大西洋省份)出售鳕鱼舌和鳕鱼颊。鱼头通常作为诱饵出售,无论是用于运动还是钓鱼。鲑鱼头是一种极好的油来源,目前用于人类的食物补充剂。在一些地区,许多物种的头部也可以作为食物出售。对于大多数加工者来说,鱼头作为食品似乎是最具吸引力的选择,但如前所述,重要的是要注意,这个市场上的鱼头必须比正常的带头和去内脏或切片的鱼割得更少,以包括足够的肉。因此,头的价格必须弥补高价值的鱼片肉的损失,并可能以主要客户无法接受的方式改变鱼片的形状。

肝脏

许多瘦肉鱼用肝脏作为储存油脂的器官。其中包括鳕鱼、黑线鳕、鳕鱼、鳕鱼、大比目鱼和鲨鱼等。这些物种的肝脏可以由50%或更多的油组成,这种油可以很容易地被提炼出来。作者已经证明(Regenstein等人,2003年),如果阿拉斯加鳕鱼死后肝脏在冷藏下老化24小时,在室温下可以分离出鱼肝油,在这个时间点发生自溶。由于用于储油的肝脏往往相当大,在加工过程中可以将它们分开,单独处理。

鱼肝油含有脂溶性维生素以及有价值的omega-3脂肪酸。鱼油的第一个人类健康市场是由于它们的维生素D含量和预防佝偻病的能力。一个世纪或更早以前,鳕鱼渔民在腌制之前将鱼的内脏取出,但保留了肝脏,将其扔进“咖喱桶”(参见拉迪亚德·吉卜林的《勇敢的船长》,有一个令人惊讶的准确描述),让它在长达数月的航行中腐烂。那些年纪足够大的人记得早期的鱼肝油,因此会认识到这种令人作呕的味道是由于氧化和杂质造成的,这是处理不当的结果。发现了有效、快速的泄油方法并加以使用抗氧化剂已经完全改变了鱼油,今天的鱼油味道温和,不令人讨厌(Stansby, 1990)。对于那些希望进入利润丰厚的人体保健品市场的人来说,重要的是要认识到,在包装成胶囊之前,油是经过精制的,清除了多氯联苯(PCBs)或重金属等污染物,并且通常浓缩了ω -3脂肪酸。

某些鱼的肝脏,特别是鲨鱼的肝脏,含有丰富的维生素A,在第二次世界大战期间,鲨鱼被捕杀,特别是因为它们的维生素A含量,以及它在提高战斗机飞行员夜视能力方面的作用。幸运的是,合成维生素的开发在鲨鱼数量大量减少之前结束了这种情况。值得注意的是,鱼肝油富含脂溶性维生素,医学文献中曾描述过急性鱼肝中毒,并认为是由维生素A过量症引起的。

在产量充足的情况下,可以燃烧鱼肝油来替代部分或全部柴油燃料,如上面关于鱼粉的部分所述。

雄鹿和milts

鱼卵的价值最好的例子就是鲟鱼,鲟鱼的鱼子酱价值极高,以至于这种古老的鱼类群体濒临灭绝。幸运的是,鲟鱼或黑鱼子酱并非在所有文化中都有同等的价值。鲑鱼鱼子酱或红色鱼子酱在日本很受欢迎,许多俄罗斯人和东欧人认为它比黑色鱼子酱更好。中东人加工并食用“布塔尔加”,这是一种烟熏或腌制的灰乌鱼或鳕鱼蛋。阿拉斯加的加工商将整条未经加工的卵袋和鳕鱼和鳕鱼的精液(精囊)运往亚洲市场,尽管这些精液的销售量远低于鳕鱼。美国加工者将比目鱼的卵和粒作为废物扔掉,但韩国买家会支付更高的价格购买比目鱼,以保留这些器官(karimi,如15.2.1节所述)。

海胆的性腺是唯一被食用的部分,欧洲客户为带有亮红色卵囊的扇贝支付最高价格。鲱鱼卵从北太平洋的产卵地运往日本,海带上的鲱鱼卵通常价格最高,鱼在海带上产卵并将卵粘在海带上。为了生产后一种产品,要么是将产卵前的鲱鱼活捉并圈养在含有收获的海带的围栏中,要么是将收获的海带叶子挂在已知产卵区域的浮筏上。虽然这种产品在欧洲鲜为人知,但北美海带鱼卵的平均产量约为500公吨(http://www.caviarguide.com/fishroe/herring-on-kelp.htm)。海带上的鲱鱼籽不是典型的副产品,因为没有主要产品——鲱鱼会游走。另一方面,鲱鱼的鱼子剥离,除了鱼子以外的一切都变成了废物,造成了如此大的处理问题和公众的强烈抗议,以至于在美国大部分地区都被宣布为非法。那些想要取走鱼子的人必须找到鲱鱼剩余部分的用途,即使这种用途只是鱼粉。

矫揉做作地说

大多数鱼类加工都会丢弃大量可食用的鱼肉。这可能是从鱼片上切下来的,以满足大小或形状标准,或者是鱼肉的脸颊,或者是鱼肉变成无骨鱼片时留在鱼架上的肉。肉类行业以及最近的家禽加工商,通过将高价值部分去除后的剩余部分加工成肉末,提高了产量和利润率。鱼类加工采用这种做法的速度较慢,可能是因为切碎的鱼很快就会失去质量。

最常用的去骨机,如Baader和Bibun,工作原理是将放置在橡胶带上的鱼部位压在旋转的穿孔金属滚筒上。柔软的部分通过小孔,而皮肤、骨头、眼球等则不能。肉末的质量可以通过改变穿孔的大小(一般在1到10毫米之间,3-5毫米是最常用的鱼)和改变皮带张力来改变。

冷冻鱼糜是一种公认的国际商品,以35磅(16公斤)块出售。它可以用来制造低质量的鱼条或鱼条,或者在一定的比例下,用来填充注定要用于高质量的鱼条/鱼条或部分的冷冻鱼片块中的空间。希望生产肉馅的人必须解决一般性和具体的问题。一般来说,产量和质量是平衡的。例如,修剪过的肉糜是一种比骨架肉糜质量更高的产品,因为骨架肉糜可能含有血液和其他色素和强烈味道的物质。通过增加皮带张力,产量-特别是机架绞肉-将增加,但质量将下降。更具体地说,大多数肉馅都是由鳕鱼、黑线鳕、波洛克鱼和鳕鱼等鱼类制成的。在美国海产品行业常见的温度下(例如-22°F/-30°C以上)冷冻鱼肉时,保质期很短,鱼肉往往会变得像橡胶一样坚硬,这是由于一种酶在冰点以下仍有活性。Regenstein(个人观察,1982)已经表明,这种钆反应可以通过在非常低的温度(-40°F或-40°C)下进行初始冻结来消除。这似乎可以杀死酶,肉末可以进入市场,而且它的冷冻温度更高。

蠕虫(如鳕鱼蠕虫或海豹蠕虫)倾向于积聚在鱼的肉。这些蠕虫必须从鱼片中单独去除,通常使用浅色的桌子让蠕虫可见,然后用镊子把它们拔出来,但这个过程对肉末来说不经济。然而,蠕虫可以完整地通过绞肉机,并可以在绞肉中看到。虽然蠕虫是无害的蛋白质,但最终用户可能无法忍受。Reppond和Babbitt(1991)表明,蠕虫可以通过研磨,然后通过Brown Finisher来消除,Brown Finisher是一种通常用于鱼肉酱生产的机器。

与汉堡肉馅一样,鱼肉馅的表面体积比接近无穷大,这使得污染、氧化和变质的问题最大化。骨架肉含有血液、色素和混合组织类型,尤其具有挑战性。Regenstein和Regenstein(1986)建议,避免这些问题的一种方法是在冷冻之前使用迷迭香提取物等天然抗氧化剂将肉末煮熟。冷冻熟肉的可销售性取决于与最终用户形成合作,例如准备机构食品的公司。Baker和Regenstein的研究表明,在许多受欢迎的食物中,白鱼末可以取代牛肉,如意大利面、辣椒、墨西哥卷饼等,并且具有经济和营养上的优势(Regenstein, 1980)。令人惊讶的是,消费者没有意识到鱼等准备工作,强烈的颜色和口味的随行成分作为掩蔽剂和切碎的鱼提供了一个像肉的口感。肉馅的味道更浓,更难以掩盖,但含有更多的ω -3油和生物可利用铁,对健康有益,而白鱼肉中缺乏这种物质。

绞碎对于小型经营者来说并不实用,对于鱼片来说也不经济,绞碎鱼片只是制作鱼糜的第一步。绞肉对于大型加工者来说是有意义的,他们想要利用在修剪过程中从鱼片上割下来的肉,或者在切片后留在框架上。另一方面,较小的经营者通常通过出售小块的鱼片作为“杂烩鱼”,或开发一种或几种可以在当地销售的特色食品(如肉酱、慕斯或酱)来赚取更高的利润。后者是对吸烟者特别有吸引力的第二产品。

15.3贝类

贝类是四个不同门的完全不同的成员:节肢动物门(包括甲壳类动物,如螃蟹、虾和龙虾);软体动物(包括蛤蜊、牡蛎、海螺等,以及鱿鱼和章鱼);以及——随着我们进入更多的亚洲市场——棘皮类(包括海胆和海参);腔肠动物(包括水母)。在实践中,这意味着它们的生物化学,以及它们的副产品的潜力和处理方式,是非常不同的。

腔肠动物和棘皮动物在美国或西欧很少加工。加工海胆会产生大量低价值的废物(和废水)。海胆的外壳主要是碳酸钙。海胆废料,如果不是因为海水的夹杂而太咸,可以用作肥料;特别是对需要钙的作物。问题在于运输大量潮湿、快速降解的材料。它可以作为堆肥的合理添加物,废水也是如此。同样,盐含量可能是一个障碍,但这可以通过用大量其他材料稀释废物来改善。

软体动物的壳也含有钙矿物质,在加工蛤蜊、牡蛎或贻贝时,会出现处理问题。在允许的情况下,倾倒在海里可能是最好的选择,并可能为下一代软体动物提供良好的保护层(幼虫定居的坚硬表面),特别是在养殖软体动物的地方。Cultch非常重要,以至于一些出售带壳牡蛎的牡蛎养殖户发现,从海蛤加工者那里进口贝壳并扔掉它们是值得的(Wellfleet贝类部门,2005年)。面对堆积如山的贝壳,贝类加工者通常希望这些贝壳能为蛋鸡提供有用的、也许是有利可图的钙来源,因为母鸡吃牡蛎壳就是钙来源;然而,母鸡用的牡蛎壳是从古老的化石床中开采出来的,那里的材料柔软、丰富、无污染而且便宜。

一种更有趣的贝类副产品可以从一些废水中制造出来,尤其是那些有机物含量最高的废水,否则通常会产生处理问题.一个很好的例子就是蛤蜊磨后洗水。加工大蛤蜊时,要把肉块切碎,然后洗净。因为切碎会破坏很多细胞,大量的蛋白质会从洗涤水中出来。虽然这种特殊的水流在工厂的废水总量中只占很小的一部分,但它在总BOD中占很大的比例,这可能会在污水处理厂中引起问题。然而,在这种情况下,污染物是蛋白质,实际上是一种有用的蛤味。如果用磨后的水洗来包装蛤蜊肉(而不是通常使用的白开水),废水会更干净,产品也会更好。请注意,这种洗涤水的使用最适合于通过烹饪消毒的切碎的蛤蜊(S. Goldhor,个人观察,1995-6)。

虽然使用选定的工艺水流作为包装材料对初级生产者来说是一个可行的选择,但这种水流对风味市场来说通常太稀了,需要通过蒸发浓缩,与葡萄糖等载体共干燥,或(更实验地)通过超滤。香料市场实际上更喜欢干粉,因为干粉耐储存且易于处理。然而,厨师和小型行业用户通常会接受冷冻的浓缩风味冰沙(很像冷冻浓缩橙汁),一次可以用一勺。

其他废物也可以制成香料——一些味道更浓、更有趣的香料是由贝类身体部位制成的;例如蛤内脏(尤其是从较深水域的泥中挖出来的,不受红潮影响的蛤)、棕色蟹肉、龙虾尸体等。随着增加附加值的贝类的生产(肉可以罐装或冷冻出售),越来越少的活的和完整的出售,这类原材料越来越多。

值得注意的是,尽管有些口味是通过类似茶袋的工艺生产出来的,只是简单地将小分子浸出到水中浸泡,但有些口味是通过酶对物质的消化而增强的。事实上,无论是用于人类还是宠物食品的香料生产,都是最复杂的副产品过程之一,可能需要消化和/或发酵。因此,尽管小处理器可以烧开贝壳和身体部位使股票出售给当地的厨师和汤基地,大规模的工业销售需要更多的资本支出和成熟。再次强调,内脏不仅味道丰富,还富含工业污染物,如多氯联苯和二恶英(深海蛤蜊似乎是个例外),以及季节性污染物,如赤潮毒素。仔细的测试程序应该是任何与内脏相关的启动操作的一部分。

甲壳类动物的废水,比如剥虾或煮虾的水,可能不仅含有香料,还含有虾青素,虾青素是赋予鲑鱼颜色的色素。如果这可以被捕获(通常在油中),它可能作为鲑鱼饲料添加剂具有惊人的价值(Meyers et al, 1990)。

甲壳类动物(如虾、蟹和龙虾)的壳部分由碳酸钙组成。它们还含有大量的蛋白质和几丁质。粗略地说,这些组件中的每一个都包含外壳组合的三分之一。几丁质是一种多糖(由许多相连的糖组成的长链碳水化合物),与纤维素非常相似,只是几丁质含有氮。纤维素是世界上最丰富的有机分子;甲壳素是第二丰富的。甲壳素是一种特殊的分子,具有许多不同的性质。即使只应用于皮肤表面,它似乎也能阻止深层伤口的出血,美国陆军和海军已经支持了两家独立的几丁质企业,这两家企业现在都在生产止血垫。海军的护垫是由生物技术生产的材料制成的,而陆军的护垫是由贝类废物制成的。

壳聚糖是脱乙酰反应产生的一种可溶性甲壳素,可以净化废水。壳聚糖可以捕获污染的生物分子,如脂肪和蛋白质,但也可以清除多氯联苯和重金属。壳聚糖药丸可作为一种食物补充剂,以结合脂肪在肠道,以帮助节食。甲壳素还可以转化为聚葡萄糖胺,广泛用于阻止关节炎退化。

与蛋白质和许多其他碳水化合物不同,几丁质不会引起人体的任何免疫反应。由于它可以纺、织、毡等,它已被制成人工晶体、可生物降解缝合线和烧伤患者的第二层皮肤等物品。这些类型的用途,至关重要的是,所有的蛋白质,甚至大多数结合紧密,从甲壳素删除因为蛋白质并引起免疫反应。

尽管几丁质和大量贝类废物前景看好,但在北美,很少有基于几丁质/壳聚糖的企业取得成功。然而,他们在日本取得了成功,在那里甲壳素是众所周知的,受到高度重视,而且——也许最重要的是——政府在某些任务中法律规定使用甲壳素,比如清理食品厂废水。这些企业在中国也取得了成功,因为中国劳动力廉价,环境监测很少。在美国,成功有两个障碍。其一是将贝壳转化为几丁质所需的人力和化学品的成本,这一过程需要酸碱处理。二是甲壳素本身的自然变异性,甲壳素和壳聚糖的比例不断变化,这取决于物种和动物的发育阶段。批次之间的可变性使得将产品销售到习惯于严格标准的统一产品的市场非常困难(Muzzarelli & Pariser, 1978)。

甲壳类动物的壳是很好的堆肥原料。甲壳素不仅提供缓释氮,而且被认为是一种杀线虫剂,并提供一定程度的有机虫害控制大概是通过在植物中诱导几丁质酶来对抗昆虫和真菌害虫。至少有一家加拿大公司堆肥虾壳泥炭能够定位其产品作为一个非常高端的土壤改良剂,并取得了巨大的成功。

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