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中国是世界上主要的渔业生产国之一,渔业资源丰富,2020年渔业经济总产值27543亿元,水产品总量6549万吨。捕捞的水产品中35.00%被丢弃,商业海产食品加工每年产生大量不可食用的副产品/废弃物,其中又有一些渔获因体型小或无经济价值直接丢弃。利用海产食品副产品/废弃物开发高价值材料,不仅使未开发的海产食品资源得到可持续地利用,而且最大限度地减少环境危害。鱼皮含有丰富的胶原蛋白,是制取优质明胶不可多得的廉价原料。本研究以鮟鱇鱼(Lophiiformes)、鱿鱼(Squid)、马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)的主要废弃物——鱼皮为原料,利用酶解的方法提取明胶,测定分析明胶性质,筛选出合适的明胶与聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)复配,制成薄膜应用于小黄鱼保鲜上,并进行保鲜效果评价。主要研究内容如下。1对3种鱼皮明胶进行了提取工艺优化的研究。鮟鱇鱼皮明胶提取最优工艺,酶添加量0.60%、酶解时间2h,酶解温度40℃、提胶时间1h、提胶温度75℃,明胶得率为:24.60%;鱿鱼皮明胶提取最优工艺,酶添加量0.60%、酶解时间2 h,酶解温度40℃、提胶时间1h、提胶温度75℃,明胶得率为:20.81%;马面鲀鱼皮明胶提取最优工艺,酶添加量0.60%、酶解时间1 h,酶解温度30℃、提胶时间2 h、提胶温度65℃,明胶得率为:11.23%。温度对这3种海洋鱼类鱼皮明胶提取率影响最大,不同因素对3种鱼皮明胶得率的影响,并非单纯的线性关系。2对明胶进行了蛋白质含量及纯度、微量元素、起泡性、乳化性、氨基酸成分、紫外光谱、红外光谱、X-射线衍射的研究。使用最优工艺参数制出的明胶进行性质测定。鮟鱇鱼、鱿鱼、马面鲀鱼皮明胶的蛋白纯度分别为:81.00%、73.22%、66.88%。3种鱼皮锌含量较高,其中鮟鱇鱼皮明胶锌含量:213.77 mk/kg、鱿鱼皮明胶锌含量:243.94mk/kg。随着明胶浓度不断上升,3种鱼皮明胶的起泡性、起泡稳定性以及乳化性随之增加,但乳化稳定性随着浓度的增加而下降。鮟鱇鱼、鱿鱼、马面鲀鱼皮明胶中甘氨酸含量分别为:13.95 g/100g、10.93 g/100g、10.79 g/100g。3种鱼皮明胶均存在少量的三螺旋结构,但主要以单链结构为主。3对使用鮟鱇鱼皮所制得的明胶,与PVA混合并添加0.10%没食子酸制成的复配薄膜,进行了厚度(Thickness)、透光率(Transmittance)、水蒸气透过率(Water Vapor Transmission Rate)、含水量(Water Content,WC)、水溶性(Water Soluble,WS)、溶胀度(Swelling Degree,SD)、拉伸性能(Tensile properties)、电镜、抗氧化性的研究。薄膜厚度随着明胶添加比例的上升而增加,明胶浓度与复配薄膜的透光率以及水蒸气透过率近似成反比的关系;高浓度的明胶能减少水蒸气透过率,但薄膜的透光率在不断降低。随着明胶浓度的增加,复配薄膜的水含量、水溶性均出现增长趋势,溶胀度则呈现下降的趋势。明胶添加浓度为30%时,复配膜的拉伸强度为50.87 MPa,达到日常塑料所接受的拉伸性能。通过SEM电镜扫描图片,10%明胶-PVA复配薄膜表面存在一部分不平整的地方,以及一些微小的孔洞;20%-30%明胶-PVA复配薄膜在电镜下表面光滑、无气孔和断裂,表面结构致密。通过明胶与PVA的混合,使得PVA物理性能得到了很大的改善,满足日常使用的需求。相较于纯PVA薄膜,30%明胶-PVA复配薄膜的成膜液自由基清除能力、总抗氧化能力和总氧自由基清除能力分别提高68.19%、1.50%和2.57%。表明使用明胶、没食子酸与PVA混合成膜,可以使得该复配薄膜的有效活性成分得以保持,并具有一定的抗氧化能力。4对明胶-PVA复配薄膜在小黄鱼保鲜上进行了应用研究。使用保鲜膜作为对照组,以硫代巴比妥酸值(Thiobarbituric Acid,TBA)、挥发性盐基氮值(Total Volatile Base Nitrogen,TVB-N)、菌落总数(Colonies Number)、pH 值、K 值、游离脂肪酸值(Free Fatty Acid,FFA)、质构(硬度、粘度、弹性、胶着性、咀嚼性、内聚性)为指标,研究明胶-PVA薄膜对小黄鱼保鲜效果的影响,其中K值最为明显,在贮藏期的第11天使用保鲜膜和空白处理的小黄鱼K值分别达到了 49.64%和42.28%,而使用20%和30%明胶-PVA薄膜处理的样本K值维持在18.00%;贮藏期的第15天,与使用保鲜薄膜处理的样本相比,使用20%和30%明胶-PVA薄膜处理的样本游离脂肪酸含量减少3.30%。综合各项指标数据,选择20%明胶-PVA薄膜对猪肉、鸡肉、鲳鱼以及南美白对虾这四种样本进行进一步实验,以保鲜膜处理的样本为对照。研究结果显示,在该实验中得到了与以小黄鱼为对象进行实验相类似的结果,20%明胶-PVA薄膜在禽畜类样本中的保鲜效果显示出更大的优势。本研究旨在对水产品加工过程中的下脚料及废弃物进行深加工后再度应用于水产领域,使之成为一个良性循环,以促进水产品加工废弃物的高值化利用,同时也为水产品保鲜提供了新思路。