一、南极大磷虾
南极大磷虾(Euphausia superba)属节肢动物门,甲壳纲,磷虾目,磷虾科,磷虾属,是世界上海洋中生物储备量最大的单种生物之一,其生物量估算为5000万吨。在南极水域的磷虾有11种之多,但数量最多、个体最大的一种称之为南极大磷虾,即平常所称的南极磷虾。环绕南极大陆附近分布的磷虾个体一般较小,其成体体长一般为40~60mm,未成体为20~40mm,一般渔业捕捞的成体体重在1g左右。
南极大磷虾对于许多鱼类和甲壳类动物来说是天然的饵料。例如,它是野生鲑鱼的主要食物来源。
南极大磷虾生活在极端环境下,却具有很大的生物资源量,其关键原因之一在于南极大磷虾具有独特的消化系统,其体内拥有功能强大的酶系统,能够降解各种蛋白质、多糖。另外,南极大磷虾由于其独特的生活方式和生活环境,也是药源学研究领域非常感兴趣的海洋生物,在其体内有发现具有强烈生物活性的先导化合物的希望。
磷虾的体内含有活性很强的酶,这些酶在磷虾死后会立即对体内组织进行分解,因此在磷虾被捕获后必须立即进行加工。如果捕获到的磷虾是作为人的食品,那么在磷虾被捕获后的3h内必须加工完毕;应及时将磷虾在-40℃下冷冻成块,储存于低温冷库中。如果是作动物饵料,则必须在10h内加工完毕。由于捕获的虾必须立即进行加工,因此无法使用加工船或陆地上的加工设备,整个加工过程必须在拖网船上完成,这无疑又增加了捕捞的费用,并使整个捕捞作业复杂化。
南极大磷虾体内的蛋白质降解酶系统非常独特,除了通常的胰蛋白酶以外,至少还含有3种丝氨酸蛋白酶和2种以上的羧肽酶。它对复杂蛋白质的降解活性比目前所有的商品酶都高。由于南极大磷虾体内内肽酶和外肽酶的比例适宜,因此,可以保证其快速、完全地降解各种蛋白质。已证实南极大磷虾的消化酶系统中,类胰蛋白酶、羧肽酶A和羧肽酶B为主要的酶组分。南极大磷虾体内除蛋白酶外,还含有丰富的甲壳质降解酶,南极大磷虾的胃部和消化道都具有很高的甲壳质降解酶活性。
磷虾的壳内含有很高的氟,比联合国食品和药品管理委员会有关人类消费氟的允许量高出40多倍。然而磷虾的肉内氟含量很低,在人类消费允许量范围之内。
不幸的是南极鳞虾壳内的氟极不稳定,在磷虾死后会立即渗透到虾肉中。因此,南极磷虾在捕获后必须立即进行脱壳处理。
在磷虾体内发现了各种各样的有用化学物质,其中有几种经研究被认为具有商业开发的价值。磷虾体内富含蛋白分解酶(proteolytic enzyme)和维生素,以及维生素的前期物质,但这些物质的市场状况目前还难以促使人们在船上提取它们。与其他的甲壳动物一样,南极磷虾的壳中含有几丁质,并且相当于整条磷虾干重的4%。几丁质是一种很有价值的多糖类聚合体(polysaccharide polymer),在结构上与纤维素(cellulose)相似,很容易转化成脱乙酰几丁质。几丁质和脱乙酰几丁质在水处理、医学、农业、生物化学和工业等领域有着广泛的市场。限制几丁质工业发展的一个重要因素是缺乏充足的原材料,而磷虾渔业的开展将是一个很好的原料来源。
二、磷虾粉
磷虾粉富含蛋白质(平均为63%,取决于加工方式),另外还含有增味素、β-胡萝卜素(以虾青素形式存在,含量在100~250μg/g或更高水平,取决于来源和加工条件)、营养价值极高的脂类物(含量在7%~23%之间或更高水平,取决于来源和加工水平)、丰富的矿物质和ω-3脂肪酸。有研究显示,南极磷虾粉典型的平均氨基酸成分为:丙氨酸5.8%、精氨酸6.7%、天冬氨酸9.5%、胱氨酸1.2%、谷氨酸12.6%、糖胶4.8%、组氨酸2.5%、异亮氨酸5.0%、亮氨酸7.8%、赖氨酸8.2%、蛋氨酸4.0%、苯基丙氨酸5.2%、脯氨酸4.0%、丝氨酸4.5%、苏氨酸4.7%、酪氨酸4.5%、缬氨酸5.3%、牛磺酸2.9%。南极磷虾粉的主要特点包括:①味道鲜美、富含氨基酸;②可调节渗透压;③含有矿物质;④含有磷脂和多不饱和脂肪酸;⑤含有几丁质和几丁聚糖;⑥含有天然色素(以虾青素形式存在)。磷虾粉富含氧化三甲胺,该物质是人们熟知的调节渗透压的成分。氧化三甲胺(以mgN/100g取样计)含量为:磷虾粉190,鱼粉<10。
即使南极磷虾捕捞于同一区域,而且是按照同一标准进行加工的,生产出来的磷虾粉的质量也不能保证完全相同。当前市场上见到的磷虾粉的质量主要是依据以下四个标准进行判定的:①干粉的稳定性(存放和质量影响);②蛋白质的品质;③脂肪的品质;④色素含量(色素淀积、抗氧化性)以及其他因素。
一般来讲,最好的磷虾粉是拖网加工船在磷虾捕获后5h内加工的产品,鲜度最好,TVB-N值很低,为5~20mg N/100g。
南极磷虾作为饲料存在的一个问题是较高的氟化物含量。在测定中发现,南极磷虾中氟化物干重甚至可以高达6g/kg,而欧盟对氟化物含量的上限标准是150mg/kg,因此水产部门将此类干粉作为鱼饲料的蛋白来源就会受到阻碍。不过,当前研究结果显示,饲料磷虾粉中绝大多数氟化物一般都不会被海鱼吸收,高氟化物含量的饲料是否会真正影响到鱼类的健康现在还在评估当中。除了氟化物含量以外,有些磷虾粉中其他有害金属含量也超出了某些饲料规定的上限标准。不过尽管金属含量较高,相关的饲养试验却证明鱼饲料中用南极磷虾粉代替鱼粉时,确实降低了鳕鱼、鲑鱼鱼片中的金属含量水平。
磷虾粉所含的矿物质中有些是需要特别注意的。例如铜,磷虾粉含铜量是鱼粉的10倍,它们一般螯合在赖氨酸残留物上,对胶原质的形成以及鱼鳍和鱼皮的发育起着非常重要的作用。磷虾粉的硒含量也比鱼粉多,对细胞的抗氧化系统非常重要(谷胱甘肽系统)。铜:磷虾粉101、鱼粉11;锌(μg/g):磷虾粉72、鱼粉111;硒(μg/g):磷虾粉12、鱼粉1;钙(%):磷虾粉1.74、鱼粉4.40;磷(%):磷虾粉1.25、鱼粉2.60。
磷虾粉中的脂质(占总脂质的比例):卵磷脂22%~28%,磷脂35%~45%,甘油三酸酯30%~40%,胆固醇3%~8%。
磷虾粉可作为天然色素(类胡萝卜素)的来源使用。超过95%的磷虾粉色素以虾青素的形式存在。磷虾粉中的色素都是酯化的,因此相对稳定。虾青素除了是一种色素外,它还具有抗衰老、抗氧化的作用。另外,试验证明虾青素也可以帮助鱼虾快速生长、增强免疫力。总之,虾青素对于虾类的存活率具有积极的影响。
Tharos公司推荐的磷虾粉最低质量要求设定为:蛋白质,最低58%(58%~66%);脂肪,平均18%(12%~26%);色素(因等级而异),最低100μg/g;湿度,最高10%(6%~10%);灰分,平均13%(5%~18%);盐(氯化钠),最高3%(1%~3%);TVB-N,最高20mg N/100g(5~24);组胺,最高20μg/g(0~23μg/g);粉中油脂-饱和脂肪酸(磷虾油最高),30%;粉中油脂-ω3多不饱和脂肪酸,最低28%;粉中油脂-单不饱和脂肪酸,最低30%。
磷虾油。磷虾油吸引人的地方并不是作饲料配料,而是其药用价值和营养价值。磷虾油含有丰富的甘油三酸酯,不过其不饱和脂肪酸含量却比较低,因此具有很强的抗氧化性,这在深海水产油中是比较少见的。磷虾油的脂肪酸与天然类脂物类似,其丰富的饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸一直广受美容行业的青睐。
磷虾油可以在拖网加工船上生产,也可以作为磷虾干粉的副产品生产(主要以甘油三酸酯形式存在),或在陆地上通过溶剂从冷冻全虾或磷虾干粉中提取。
刘志东等(2012)测定得出:南极磷虾粉中粗蛋白含量为61.80%,灰分含量为13.40%,水分含量为9.40%,粗脂肪含量为7.32%,碳水化合物含量为2.58%;南极磷虾粉中检测出17种氨基酸,总氨基酸含量为467.02mg/kg,7种人体必需氨基酸含量为208.86mg/kg,占总氨基酸的比例为44.72%;鲜味氨基酸占总氨基酸的比例为36.70%,必需氨基酸的构成比例符合FDA/WHO的标准;检测出21种脂肪酸,其中饱和脂肪酸含量为30.07%,不饱和脂肪酸含量为69.69%;矿物质Ca为32500mg/kg,Zn为28mg/kg,Cu为37mg//kg,Fe为145mg/kg,Mg为7200mg/kg,Mn为4.2mg/kg,Cd为0.2mg/kg, 符合相关食品卫生标准限量要求。因此,南极磷虾粉具有较高的营养价值和较好的开发应用潜力。
南极磷虾粉中氟的形态。南极磷虾粉中氟的赋存形态可分为水溶态氟、可交换态氟、氧化态氟、有机束缚态氟和残渣态氟,分别占总氟含量的15.7%、17.1%、31.7%、21.5%和14.0%,总氟含量为2518.6mg/kg,各形态的氟含量次序为:氧化态氟>有机束缚态氟>可交换态氟>水溶态氟>残渣态氟。
南极大磷虾(Euphausia superba)属节肢动物门,甲壳纲,磷虾目,磷虾科,磷虾属,是世界上海洋中生物储备量最大的单种生物之一,其生物量估算为5000万吨。在南极水域的磷虾有11种之多,但数量最多、个体最大的一种称之为南极大磷虾,即平常所称的南极磷虾。环绕南极大陆附近分布的磷虾个体一般较小,其成体体长一般为40~60mm,未成体为20~40mm,一般渔业捕捞的成体体重在1g左右。
南极大磷虾对于许多鱼类和甲壳类动物来说是天然的饵料。例如,它是野生鲑鱼的主要食物来源。
南极大磷虾生活在极端环境下,却具有很大的生物资源量,其关键原因之一在于南极大磷虾具有独特的消化系统,其体内拥有功能强大的酶系统,能够降解各种蛋白质、多糖。另外,南极大磷虾由于其独特的生活方式和生活环境,也是药源学研究领域非常感兴趣的海洋生物,在其体内有发现具有强烈生物活性的先导化合物的希望。
磷虾的体内含有活性很强的酶,这些酶在磷虾死后会立即对体内组织进行分解,因此在磷虾被捕获后必须立即进行加工。如果捕获到的磷虾是作为人的食品,那么在磷虾被捕获后的3h内必须加工完毕;应及时将磷虾在-40℃下冷冻成块,储存于低温冷库中。如果是作动物饵料,则必须在10h内加工完毕。由于捕获的虾必须立即进行加工,因此无法使用加工船或陆地上的加工设备,整个加工过程必须在拖网船上完成,这无疑又增加了捕捞的费用,并使整个捕捞作业复杂化。
南极大磷虾体内的蛋白质降解酶系统非常独特,除了通常的胰蛋白酶以外,至少还含有3种丝氨酸蛋白酶和2种以上的羧肽酶。它对复杂蛋白质的降解活性比目前所有的商品酶都高。由于南极大磷虾体内内肽酶和外肽酶的比例适宜,因此,可以保证其快速、完全地降解各种蛋白质。已证实南极大磷虾的消化酶系统中,类胰蛋白酶、羧肽酶A和羧肽酶B为主要的酶组分。南极大磷虾体内除蛋白酶外,还含有丰富的甲壳质降解酶,南极大磷虾的胃部和消化道都具有很高的甲壳质降解酶活性。
磷虾的壳内含有很高的氟,比联合国食品和药品管理委员会有关人类消费氟的允许量高出40多倍。然而磷虾的肉内氟含量很低,在人类消费允许量范围之内。
不幸的是南极鳞虾壳内的氟极不稳定,在磷虾死后会立即渗透到虾肉中。因此,南极磷虾在捕获后必须立即进行脱壳处理。
在磷虾体内发现了各种各样的有用化学物质,其中有几种经研究被认为具有商业开发的价值。磷虾体内富含蛋白分解酶(proteolytic enzyme)和维生素,以及维生素的前期物质,但这些物质的市场状况目前还难以促使人们在船上提取它们。与其他的甲壳动物一样,南极磷虾的壳中含有几丁质,并且相当于整条磷虾干重的4%。几丁质是一种很有价值的多糖类聚合体(polysaccharide polymer),在结构上与纤维素(cellulose)相似,很容易转化成脱乙酰几丁质。几丁质和脱乙酰几丁质在水处理、医学、农业、生物化学和工业等领域有着广泛的市场。限制几丁质工业发展的一个重要因素是缺乏充足的原材料,而磷虾渔业的开展将是一个很好的原料来源。
二、磷虾粉
磷虾粉富含蛋白质(平均为63%,取决于加工方式),另外还含有增味素、β-胡萝卜素(以虾青素形式存在,含量在100~250μg/g或更高水平,取决于来源和加工条件)、营养价值极高的脂类物(含量在7%~23%之间或更高水平,取决于来源和加工水平)、丰富的矿物质和ω-3脂肪酸。有研究显示,南极磷虾粉典型的平均氨基酸成分为:丙氨酸5.8%、精氨酸6.7%、天冬氨酸9.5%、胱氨酸1.2%、谷氨酸12.6%、糖胶4.8%、组氨酸2.5%、异亮氨酸5.0%、亮氨酸7.8%、赖氨酸8.2%、蛋氨酸4.0%、苯基丙氨酸5.2%、脯氨酸4.0%、丝氨酸4.5%、苏氨酸4.7%、酪氨酸4.5%、缬氨酸5.3%、牛磺酸2.9%。南极磷虾粉的主要特点包括:①味道鲜美、富含氨基酸;②可调节渗透压;③含有矿物质;④含有磷脂和多不饱和脂肪酸;⑤含有几丁质和几丁聚糖;⑥含有天然色素(以虾青素形式存在)。磷虾粉富含氧化三甲胺,该物质是人们熟知的调节渗透压的成分。氧化三甲胺(以mgN/100g取样计)含量为:磷虾粉190,鱼粉<10。
即使南极磷虾捕捞于同一区域,而且是按照同一标准进行加工的,生产出来的磷虾粉的质量也不能保证完全相同。当前市场上见到的磷虾粉的质量主要是依据以下四个标准进行判定的:①干粉的稳定性(存放和质量影响);②蛋白质的品质;③脂肪的品质;④色素含量(色素淀积、抗氧化性)以及其他因素。
一般来讲,最好的磷虾粉是拖网加工船在磷虾捕获后5h内加工的产品,鲜度最好,TVB-N值很低,为5~20mg N/100g。
南极磷虾作为饲料存在的一个问题是较高的氟化物含量。在测定中发现,南极磷虾中氟化物干重甚至可以高达6g/kg,而欧盟对氟化物含量的上限标准是150mg/kg,因此水产部门将此类干粉作为鱼饲料的蛋白来源就会受到阻碍。不过,当前研究结果显示,饲料磷虾粉中绝大多数氟化物一般都不会被海鱼吸收,高氟化物含量的饲料是否会真正影响到鱼类的健康现在还在评估当中。除了氟化物含量以外,有些磷虾粉中其他有害金属含量也超出了某些饲料规定的上限标准。不过尽管金属含量较高,相关的饲养试验却证明鱼饲料中用南极磷虾粉代替鱼粉时,确实降低了鳕鱼、鲑鱼鱼片中的金属含量水平。
磷虾粉所含的矿物质中有些是需要特别注意的。例如铜,磷虾粉含铜量是鱼粉的10倍,它们一般螯合在赖氨酸残留物上,对胶原质的形成以及鱼鳍和鱼皮的发育起着非常重要的作用。磷虾粉的硒含量也比鱼粉多,对细胞的抗氧化系统非常重要(谷胱甘肽系统)。铜:磷虾粉101、鱼粉11;锌(μg/g):磷虾粉72、鱼粉111;硒(μg/g):磷虾粉12、鱼粉1;钙(%):磷虾粉1.74、鱼粉4.40;磷(%):磷虾粉1.25、鱼粉2.60。
磷虾粉中的脂质(占总脂质的比例):卵磷脂22%~28%,磷脂35%~45%,甘油三酸酯30%~40%,胆固醇3%~8%。
磷虾粉可作为天然色素(类胡萝卜素)的来源使用。超过95%的磷虾粉色素以虾青素的形式存在。磷虾粉中的色素都是酯化的,因此相对稳定。虾青素除了是一种色素外,它还具有抗衰老、抗氧化的作用。另外,试验证明虾青素也可以帮助鱼虾快速生长、增强免疫力。总之,虾青素对于虾类的存活率具有积极的影响。
Tharos公司推荐的磷虾粉最低质量要求设定为:蛋白质,最低58%(58%~66%);脂肪,平均18%(12%~26%);色素(因等级而异),最低100μg/g;湿度,最高10%(6%~10%);灰分,平均13%(5%~18%);盐(氯化钠),最高3%(1%~3%);TVB-N,最高20mg N/100g(5~24);组胺,最高20μg/g(0~23μg/g);粉中油脂-饱和脂肪酸(磷虾油最高),30%;粉中油脂-ω3多不饱和脂肪酸,最低28%;粉中油脂-单不饱和脂肪酸,最低30%。
磷虾油。磷虾油吸引人的地方并不是作饲料配料,而是其药用价值和营养价值。磷虾油含有丰富的甘油三酸酯,不过其不饱和脂肪酸含量却比较低,因此具有很强的抗氧化性,这在深海水产油中是比较少见的。磷虾油的脂肪酸与天然类脂物类似,其丰富的饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸一直广受美容行业的青睐。
磷虾油可以在拖网加工船上生产,也可以作为磷虾干粉的副产品生产(主要以甘油三酸酯形式存在),或在陆地上通过溶剂从冷冻全虾或磷虾干粉中提取。
刘志东等(2012)测定得出:南极磷虾粉中粗蛋白含量为61.80%,灰分含量为13.40%,水分含量为9.40%,粗脂肪含量为7.32%,碳水化合物含量为2.58%;南极磷虾粉中检测出17种氨基酸,总氨基酸含量为467.02mg/kg,7种人体必需氨基酸含量为208.86mg/kg,占总氨基酸的比例为44.72%;鲜味氨基酸占总氨基酸的比例为36.70%,必需氨基酸的构成比例符合FDA/WHO的标准;检测出21种脂肪酸,其中饱和脂肪酸含量为30.07%,不饱和脂肪酸含量为69.69%;矿物质Ca为32500mg/kg,Zn为28mg/kg,Cu为37mg//kg,Fe为145mg/kg,Mg为7200mg/kg,Mn为4.2mg/kg,Cd为0.2mg/kg, 符合相关食品卫生标准限量要求。因此,南极磷虾粉具有较高的营养价值和较好的开发应用潜力。
南极磷虾粉中氟的形态。南极磷虾粉中氟的赋存形态可分为水溶态氟、可交换态氟、氧化态氟、有机束缚态氟和残渣态氟,分别占总氟含量的15.7%、17.1%、31.7%、21.5%和14.0%,总氟含量为2518.6mg/kg,各形态的氟含量次序为:氧化态氟>有机束缚态氟>可交换态氟>水溶态氟>残渣态氟。