渔业和水产养殖产品15的利用和加工

渔业和水产养殖产品会按照不同物种、保存方法和产品形式加工成具有各种各样特性和风味的产品。加工、冷藏、制冰和利用、冷冻、储藏和运输等方面的改进以延长货架期,实现长距离和跨境运输,产品种类更加丰富。

渔业和水产养殖产品中供人类直接食用的比例已从20世纪60年代的67%大幅升至2020年的约89%(即1.78亿吨渔业和水产养殖总产量中的1.57亿吨以上,不包括藻类15)(图35)。其余11%(2000万吨以上)用于非食品用途,其中81%(1600万吨以上)被加工成鱼粉和鱼油,其余部分(约400万吨)主要用来观赏、养殖(如鱼苗、鱼种或大规格鱼种)、鱼饵、药用、宠物食品或直接用作水产养殖和家畜及毛皮动物的饲料。

图35 1961-2020年世界渔业和水产养殖产品的利用情况

资料来源:粮农组织。
注:未包括水生哺乳动物、鳄、短吻鳄、凯门鳄和海藻。数据以鲜重等量表示。
资料来源:粮农组织。

2020年,鲜活、生鲜或冰鲜水产食品15在供人类直接食用的渔业和水产养殖产品15中占比最高(44%),也是其中最受欢迎、价格最高的。随后是冷冻产品(35%)、预制和保存处理产品(11%)、加工处理产品16(10%)。冷冻是保存渔业和水产养殖食品的主要方法,在所有食用加工水产品中占比63%(不包括鲜活、生鲜或冰鲜产品)。

总体数据掩盖了显著差异。利用和加工方法在各大洲、区域、国家甚至国家内部都大相径庭。在亚洲和非洲,水产食品通过盐渍、熏制、发酵或干燥处理的比例高于世界平均水平。在欧洲和北美洲,供人食用的渔业和水产养殖产品中,约三分之二为冷冻、预制和保存处理的形式。用于加工鱼粉和鱼油的渔业和水产养殖产品在拉丁美洲比例最高,随后是亚洲和欧洲。

总体而言,在较发达经济体中,水产食品的加工相对多样化,特别是加工成高附加值产品,如即食食品。2020年,高收入国家17供人食用的水生动物源食品中,50%以上为冷冻形式,约26%为经过预制和保存处理的形式,13%为加工处理的产品。在很多发展中国家,水产品18加工已从传统方法进化为更先进的增值工艺,具体取决于商品和市场价值。但各国在基础设施和文化喜好方面存在巨大差异。2020年,中高收入国家约20%的水生食品为冷冻形式,11%为罐头形式,60%以上为鲜活、生鲜或冰鲜形式。相反,在低收入国家,仅7%为冷冻形式,20%以上为加工处理的产品,约70%为鲜活、生鲜或冰鲜形式。

鲜活水产品主要在东亚和东南亚受欢迎,在其他国家也有小众市场,主要是亚裔移民群体。在中国和一些东南亚国家,鲜活水产品交易和处理已有三千多年历史,很多情况下活鱼的商业化销售依照传统方式完成,无正规监管程序。鲜活水产品的商业化销售近年持续增加,这要归功于物流和技术方面的进步。然而,销售和运输有一定难度,因为往往要遵守严格的卫生条例、质量标准以及动物福利要求(特别在欧洲和北美洲)。

总体而言,随着渔业和水产养殖产品的消费量和商业化销售量不断增加(见“水产食品消费”“渔业和水产养殖产品贸易”),食品质量和安全标准也有了长足发展。近几十年,渔业和水产养殖部门已变得愈加复杂多变,其发展受到多重因素的驱动,如零售业需求增加、物种多样化、加工活动外包、生产商、加工商、零售商之间的供应关系更加紧密等。连锁超市和大型零售商在全球不断扩张,已成为影响市场准入要求和标准的关键行为方。为符合这些食品安全和质量标准并保护消费者,已根据《国际食品法典鱼和鱼制品操作规范》(粮农组织和世界卫生组织,2020)及其针对各国实施良好卫生规范以及基于危害分析关键控制点的食品安全管理体系提出了实用指导意见,在国家、区域、国际层面都采纳了更为严苛的卫生和处理措施。

由于水产品极易腐败,在捕捞和整个供应链中均需格外小心。如果未能在捕捞后正确处理,可能会很快无法食用,可能因微生物生长、化学变化、被自体酶分解和交叉污染带来食品安全风险,对健康造成威胁。正确的处理、加工、保存、包装、储藏措施对于延长货架期、保障食品安全、维持质量和营养特性、避免损失和浪费,都十分重要。此外,提高水产品的利用率也有助于减轻水生资源面临的压力,加强该部门的可持续性。

保存和加工技术也十分重要,有助于水产品在国内和国际上流通和销售。这些技术主要涉及降温(冰鲜和冷冻)、热处理(装罐、煮沸、烟熏)、去除水分(干燥、盐渍、烟熏)和改变储藏环境(真空包装、气调包装、冷藏)。

水产食品的营养特性因其加工和制备方法而存在巨大差异。加热(消毒、灭菌、热熏或烹饪)会破坏不耐热的营养物质,其中包括多种维生素。但加热也会降低食物的含水量,提高部分营养物的浓度。

目前很多国家的食品加工和包装技术都取得了大幅进步,提高了原材料利用的效率、有效性和盈利率,同时在人类食品以及鱼粉和鱼油生产方面还已涌现出更多产品多样化方面的创新。

产品:鱼粉和鱼油

全球渔业产品中很大一部分被加工成鱼粉和鱼油,但这一比例正在下降。鱼粉是将鱼或鱼身某些部位经过碾磨和干燥后制成的富含蛋白质的粉状物,而鱼油则是对煮熟的鱼进行压榨并通过离心法提取出的液体。鱼粉和鱼油可用全鱼、鱼边角料或鱼的其他加工副产品生产。用全鱼作为原材料的物种有好几种,主要是小型中上层鱼类,如秘鲁鳀(占比最大)、油鲱、蓝鳕、毛鳞鱼、沙丁鱼、鲭鱼和鲱鱼。

鱼粉和鱼油产量随相关物种渔获量的变化而波动,特别是种群丰度易受厄尔尼诺-南部涛动现象影响的秘鲁鳀。随着时间推移,良好管理规范和认证计划的实施减少了对鱼粉用物种的不可持续捕捞。用于加工成鱼粉和鱼油的渔获量于1994年达到3000万吨以上的峰值,随后于2014年降至不足1400万吨。2018年,由于秘鲁鳀渔获量增加,这部分鱼品产量增至约1800万吨(见“捕捞渔业产量”),在接下来的两年里有所下降,2020年为1600多万吨,相当于海洋捕捞量的约20%。

供给逐步趋近的同时,水产养殖业、养猪养禽业以及宠物食品和医药产业的快速发展导致需求量急剧增加。据海洋原料组织估计,2020年约86%的鱼粉用于水产养殖,9%用于养猪,4%用于其他用途(主要为宠物食品),1%用于养禽。同年,约73%的鱼油用于水产养殖,16%供人食用,11%用于其他用途(包括宠物食品和生物燃料)(图36)。对鱼粉和鱼油的需求量增加已导致其价格高企。供求失衡且该行业经济前景可观,促使人们挖掘更多原料来源或替代资源。虽然用于生产鱼粉和鱼油的全鱼大部分来自管理良好的渔业资源,但在鱼粉产量不断增加的部分国家中,有些渔业系统的可持续性值得关切。这种情况在西部非洲部分国家比较普遍,在那里更多的渔获物被加工成鱼粉出口,而非供人食用。例如,在塞内加尔,几十年以来一直供人食用的全鱼现在被用于生产海洋原料。这不仅会增加渔业资源的压力,也会对粮食安全和生计造成影响。在这些地区,必须加强治理和渔业管理,同时优先将鱼品供人食用(Thiao和Bunting,2022)。

图36 鱼粉和鱼油的利用

资料来源:海洋原料组织。
1 主要为宠物饲料。
2 宠物饲料、生物燃料、在越南作为烹饪用油。
资料来源:海洋原料组织。

用捕捞和水产养殖鱼副产品生产的鱼粉和鱼油逐渐增多,有助于减少浪费。由于作为原材料的野生全鱼(特别是小型中上层鱼)数量已不可能增加,因此要想鱼粉增产,就必须利用鱼副产品和磷虾等其他来源。相比全鱼制成的鱼粉,鱼副产品制成的鱼粉具有独特的营养价值,蛋白质含量更低,但矿物质含量更高。据海洋原料组织称,2020年全球鱼粉总产量的27%和鱼油总产量的48%是利用鱼副产品制成的(海洋原料组织,2021;图37)。

图37 2020年用于加工鱼粉和鱼油的原材料占比

资料来源:海洋原料组织。
资料来源:海洋原料组织。

然而,鱼粉和鱼油仍被视为养殖鱼类饲料中最有营养、最易消化的成分,同时也是欧米伽-3脂肪酸(二十碳五烯酸[EPA]和二十二碳六烯酸[DHA])的主要来源。但其在水产养殖配合饲料中的添加率已呈明显下降趋势,主要由于供给量和价格波动,以及水产饲料行业需求不断增加。鱼粉和鱼油越来越多地被有选择地用于特定生产阶段,如孵化场、种苗和育肥饲料,在成鱼饲料中的添加比例有所减少。例如,在大西洋鲑成鱼饲料中所占比例目前往往不足10%,而且在所有物种饲料中的占比均在持续下降。就人类直接消费而言,鱼油是欧米伽-3长链多不饱和脂肪酸的主要天然来源,对人类健康发挥着一系列重要作用。

由于鱼粉和鱼油产量及价格波动,许多研究人员正在寻找长链多不饱和脂肪酸的替代来源,包括大型海洋浮游动物,如南极磷虾(Euphausia superba)和桡足动物飞马哲水蚤(Calanus finmarchicus),但有人担忧这会对海洋食物网造成影响。磷虾油被作为人类营养补充剂销售,而磷虾粉则在某些水产饲料生产中找到了一席之地。但磷虾原料加工面临着许多实际挑战,主要是要降低原材料中的氟化物含量,而浮游动物产品作为通用油或蛋白质成分添加到鱼饲料中成本过高。除鱼副产品外,昆虫粉也可以作为蛋白质成分添加到水产饲料中(Hua等,2019)。

鱼贮料是富含蛋白质的水解物,含有丰富的必需氨基酸,是鱼粉和鱼油的经济替代品,水产养殖和宠物食品行业正越来越多地将其作为饲料添加剂。利用鱼贮料技术,就可以对鱼及鱼身上未被食用的部位轻松地进行保存处理,转换成宝贵的水产养殖饲料原料(Toppe等,2018)。

鱼副产品的利用

随着渔业和水产养殖产品加工业不断发展,鱼副产品的数量也在不断增加,可能已占到加工鱼品的70%,具体因鱼的大小、物种、加工类型而异。鱼副产品通常包括鱼头(占鱼总重的9-12%)、内脏(12-18%)、鱼皮(1-3%)、鱼骨(9-15%)和鱼鳞(约5%)。传统上,鱼副产品往往被用作生产鱼粉或作为废弃物丢弃,导致经济损失和环境污染。对鱼副产品进行加工通常会面临巨大的环境和技术挑战,因为原材料富含微生物和酶,如加工或储藏不当,极易快速变质。因此,鱼副产品的及时收集和处理对于其深加工十分重要。利用鱼副产品开发出来的新原料或新产品为我们提供了有效的潜在替代办法,可提高产品附加值,避免经济损失,减轻环境影响,为消费者提供营养、实惠、方便、货架期更长的食品。

鱼片的蛋白质含量最高,但鱼头、骨架、鱼片边角料、鱼腩以及鱼肝、鱼卵等内脏是长链欧米伽-3脂肪酸、维生素A、D和B12等营养物质以及铁、锌、钙、磷和硒等矿物质的绝佳来源。采用加工技术处理这些传统上不用于食用的鱼身部位,可以较低成本将其加工成富含营养的食品,如鱼肉肠、鱼肉酱、鱼糕、零食、汤类、酱料及其他产品。如果这些产品味道好、被当地人接受,就能成为绝佳机遇,提高渔业和水产养殖资源对营养的贡献,同时减少鱼品损失和浪费。

在一些国家,含肉量极少的小型鱼鱼骨被作为零食食用。此外,鱼副产品还可加工成鱼粉,添加到面包、糕点、面条中,增加蛋白质和钙质等营养素。用鱼皮和鱼骨制成的鱼胶可接着加工成用于包裹食品的可食用胶膜和可食用包衣。鱼胶还可以代替牛、猪骨胶,用来稳定乳剂。鱼骨除了能够提供胶原蛋白和明胶外,还是钙和磷等其它矿物质的绝佳来源,可用作饲料或食品添加剂。利用简单的低成本技术,就能将鱼副产品变成上文介绍的鱼贮料。

除了多种食品用途外,鱼副产品在生物技术和医药行业的应用也吸引着越来越多的关注,因为它们富含胶原蛋白、酶、肽、多不饱和脂肪酸和矿物质,是高价值生物化合物的重要、可持续来源(Coppola等,2021)。鱼胶原蛋白可作为牛和猪胶原蛋白的替代品,最近被确定为具有医药和生物医学应用良好前景的生物材料(Wijaya和Junianto, 2021)。从鱼内脏中可分离出酶和生物活性肽,用于皮革、清洁剂、食品和制药行业以及生物修复流程中。鱼油含有大量人体无法合成的长链多不饱和脂肪酸,为保障人类健康发挥着多种关键功能。

甲壳类和双壳类副产品也有多种用途。不但提高了它们的价值,同时也解决了废弃物处置问题。几丁质是从甲壳类废弃物中提取的一种多糖,是抗菌物质的潜在来源。其衍生物壳聚糖拥有广泛的应用前景,特别是在污水处理、化妆品、洗漱用品、食品、饮料、农用化学品和药物等领域。贻贝和牡蛎等双壳类的壳可提供碳酸钙和氧化钙,这两种化合物的工业用途很广。贝壳还可用于制造化妆品和传统药物(珍珠粉),用作动物饲料(贝壳粉)中的钙添加剂,用来制作手工艺品和首饰。

此外,海藻可加工成食品添加剂或食品补充剂,也是碘、褐藻糖胶、褐藻黄素和褐藻多酚的绝佳来源(Cai等, 2021)。海藻和微藻类为几万个家庭带来社会经济效益,尤其是沿海社区人民,为人类健康、环保和生态系统服务做出贡献。海藻通常富含膳食纤维、微量元素和生物活性化合物,有些物种还有较高蛋白质含量,因此往往被视为是一种健康、低热量食品。

水产食品的损失和浪费

尽管在加工、冷藏和运输方面均已取得进展,但每年仍有几百万吨水产品遭受损失或营养价值受到破坏。不仅在渔业和水产养殖部门,粮食损失和浪费在全球都是一个重大问题,也是可持续发展目标具体目标12.3的关注焦点,即到2030年将浪费减半。在渔业和水产养殖部门,估计全球渔业和水产养殖产量中每年最高有35%遭到损失或浪费。在世界多数区域,鱼类损失和浪费总量介于30%至35%之间(粮农组织,2011b)。浪费率估计在北美洲和大洋洲最高,水产品捕捞总量中约半数在消费环节被浪费。在非洲和拉丁美洲,渔业产品主要因为缺乏保存基础设施和专业能力而遭受损失。但拉丁美洲是浪费率最低的区域(总量损失率低于30%)。

鱼品在数量和质量上出现损失是价值链低效所致。很多发展中国家,尤其是最不发达国家,仍缺少基础设施、服务和技能,无法在船上和岸上开展处置和保存。主要的问题在于缺少电力、饮水、道路、冰、冷藏和冷冻运输设施。要想有效减少鱼品损失和浪费,就必须采用一种多维度、多相关方方法。这种宽泛的方法将考虑到会影响各国预防损失的能力的所有因素,如扶持性政策和法规以及技能、知识、服务、基础设施和技术。了解这些因素在特定背景下的相互作用十分重要,不同地点、物种、气候、文化条件下的互动和优先重点也各不相同,这样才能设计出有效、可持续的解决方案。粮农组织《减少粮食损失和浪费自愿行为守则》(粮农组织,2021a)提倡采取该方法。需要强调的是,减少鱼品损失和浪费有助于减缓渔业资源面临的压力,改进资源可持续性,加强粮食和营养安全。19

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