海參加工產品開發現狀及研究進展

劉東竹，于笛，鄭杰，劉雨曦，傅志宇，李龍，孟楠，方梓鎣，宋志遠

1(大連海洋大學 食品科學與工程學院，遼寧 大連，116023)2(遼寧省海洋水產科學研究院，遼寧 大連，116023)3(遼寧省水產品分析檢驗及加工技術科技服務中心，遼寧 大連，116023)4(遼寧省水產品加工及綜合利用重點實驗室，遼寧 大連，116023)

海參屬于棘皮動物，是底棲海洋和深海中發現的重要海洋無脊椎動物。目前全世界發現的海參大約有1 716種[1]，但大多數屬于不可食用品種，可食用品種僅有40余種，主要產區位于中國、日本、韓國等溫帶地區[1-2]。我國分布有140余種海參，其中20余種具有食用價值，尤以黃渤海區域仿刺參的品質最佳[3]。

我國是海參養殖生產大國和消費大國。據歷年中國漁業統計年鑒報道，2010—2020年全國海參養殖面積總體呈逐漸上升趨勢，2020年養殖面積達到24.28萬hm2(圖1)。

圖1 海參養殖面積分布圖(2010—2020年)Fig.1 Aquaculture area distribution of sea cucumber (2010-2020)

全國海參養殖產量在2010—2017年穩步上升，但隨后出現明顯下降，2020年產量有所回升，達到19.65萬t(圖2)。山東、遼寧和福建是海參養殖的3大主要產區，其產量之和占全國歷年海參總產量的90%以上。山東的海參養殖面積遠遠低于遼寧，但其年產量卻相對更高。海參養殖產業的迅猛發展也極大地促進了其精深加工產業的發展。隨著食品加工技術的不斷提高，各種各樣的海參產品層出不窮，越來越受到消費者的青睞。本文在概述海參及其營養價值和功效的基礎上，對目前海參加工產品的開發現狀和研究進展進行了梳理，并對未來可能的發展戰略進行了展望，以期為海參精深加工產業的健康可持續發展提供借鑒和思考。

圖2 海參養殖產量分布圖(2010—2020年)Fig.2 Aquaculture production distribution of sea cucumber (2010-2020)

1 海參營養價值及生理功效

海參具有高蛋白、低脂肪的典型營養組成特性[4]，富含氨基酸、維生素及人體所必需的微量元素等，具有很高的營養價值[5]，其品質高低受海參種類、養殖模式、養殖海域、季節、年齡和生長發育階段等多種因素影響(表1)。

表1 不同海參的主要營養成分 單位：%(干基)

體壁是海參主要的食用和藥用部位[6]。蛋白質是海參體壁營養元素的主要組成部分，干重占比絕大多數為40%～60%，極少數超過60%或低于40%。大部分以膠原蛋白的形式存在，具有促進細胞修復和再生以及增強人體免疫力等功能[7-8]。海參體壁脂肪含量在干重1%～11%均有分布，以二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)等多不飽和脂肪酸為主。不同產地海參體壁脂質總量雖然基本相同，但是磷脂的脂肪酸組成，尤其是EPA和DHA的含量差異卻十分顯著。脂肪酸組成的不同導致其生理活性有所不同，EPA磷脂在改善脂質代謝方面效果更好，而DHA磷脂則在調節血壓方面效果最佳。海參多糖是體壁重要的功能性成分，主要包括海參硫酸軟骨素和海參巖藻聚糖硫酸酯2種，已被證實具有抗腫瘤[9]、抗氧化、抗凝血和抗帕金森等多種生理活性[10]，其含量一般在干重的10%左右，因測定方法不同結果也略有差異。海參體壁中的海參皂苷、海參肽、三萜苷以及腦苷酯等活性物質在抗腫瘤[11-12]、抗菌[12]、抗氧化[13]以及調節機體免疫[12]、促皮膚創面愈合[14]等方面也都具有良好的功效。除此之外，海參不同組織的營養組成也各具特色，海參腸、卵、呼吸樹和精中的蛋白質含量均高于體壁，但礦物質元素含量明顯低于體壁。近些年來，海參不同組織及其加工副產物中的多糖、皂苷等生物活性物質也已經成為眾多學者研究和開發的熱點，為海參資源的高值化綜合利用奠定了良好的理論基礎。

2 海參加工產品開發現狀和研究進展

海參具有獨特的自溶特性，在受到外界物理因素、化學因素和生理因素等的刺激后，原本正常的生命活動出現紊亂，會發生吐腸和體壁軟化的現象[28-29]，這主要是由其自身所含內源酶的作用所引起的[30]。海參自溶現象是制約其加工、貯藏、運輸和貿易等產業發展的重要因素[31]。海參捕撈后如不及時進行處理，會導致其品質下降，甚至造成巨大的經濟損失。因此，需要對海參進行熱加工等預處理以延長其保質期，從而為后續精深加工奠定基礎。

2.1 海參干制類產品

2.1.1 鹽干海參

鹽干海參是一種最傳統的加工方式，其大體加工流程為：新鮮海參→去內臟清洗→煮制→鹽漬→烤參→瀝干除濕→干燥成品[32]。鹽干海參雖是海參制品的主要形式之一，但其在食用時需要經過繁瑣的泡發和煮制，其體內蛋白質和黏多糖等水溶性和熱敏感性營養物質極易遭到破壞和流失[33]。

2.1.2 淡干海參

淡干海參主要是用新鮮海參預處理后低溫冷風干燥加工而成[34]。淡干海參在加工過程中不添加任何其他物質，并且相對于鹽干海參其煮制和鹽制過程減少，能夠有效地保留海參原有的營養成分，而且具有易貯藏、方便攜帶的優點，在海參市場中占有重要的地位。但是，食用前通常需要采用水發法進行復水，會造成糖胺聚糖、膠原蛋白等營養物質發生一定程度的損失[35]，水發條件還會直接影響海參產品的質構特性，其中溫度是最為主要的影響因素[36-37]。復水方式繁多，水平高低不一，導致發制后的海參產品質量參差不齊，亟待建立科學、有效的泡發工藝。

2.1.3 凍干海參

凍干海參是干海參加工的一種新技術，是通過凍結海參中的水分，使其在真空狀態下直接升華從而實現脫去海參中水分的目的。此法能將海參水分含量降低到5%以下，脫水較為徹底，能夠有效地保留海參原有的營養成分和生理活性物質，且凍干后海參進行復水食用，不僅時間短，而且復水后的口感與凍干前相比并無明顯差別[38]。同時，此法還能夠抑制細菌和酶的作用，從而有效延長海參產品的保質期，有利于產品的長期保存、運輸和銷售[39]。但是，真空冷凍干燥儀器設備購置和運行成本相對較高，嚴重制約著此法在海參產品加工過程中的廣泛應用。

干制是海參干制品加工過程中的關鍵環節，其干燥方式一般采用自然晾曬、熱風干燥、冷風干燥、真空冷凍干燥和真空微波干燥等。不同的干燥方式對海參制品品質影響程度有所不同。自然干燥法易受環境影響且蛋白含量較低、食用性差[40]；冷風干燥和真空冷凍干燥后的海參品質高于真空微波干燥和熱風干燥方式，但真空冷凍干燥處理海參成本較高，冷風干燥方式所需時間較長，因此可通過冷風與熱風等其他干燥方式相結合的方法來提高干燥效率[41-42]。

2.2 海參即食類產品

即食海參是目前市場上最為重要的一種海參產品形式，因其能夠有效避免傳統加工工藝中造成的營養成分損失，且與干海參相比具有彈性強、硬度小、食用方便等特性而深受消費者喜愛[43]。但是，即食海參口感普遍較軟，保質期較短[44]，通常需要在冷凍條件下進行貯藏，貯藏期間易發生口感下降、風味或香味減弱甚至消失以及品質劣化、穩定性變差等現象，嚴重制約著該類型產品的長遠發展[45]。目前，已有學者通過超高壓處理[46]、真空低溫加工[47]或添加外源性天然植物提取物[48]等方式來提高即食海參產品的品質及貯藏期穩定性。即食海參加工過程中的高溫高壓滅菌工藝能夠使海參內源酶和可能存在的微生物失活，但其貯藏過程中發生的非酶降解仍能導致海參產品品質下降和貨架期縮短[49]。蛋白氧化是即食海參加工和貯藏過程中品質劣化的主要因素之一，采用多元酚[50-51]、乳酸+茶多酚[52]等抗氧化物質進行預處理可以有效避免或降低海參質構劣化程度。目前也已經建立了基于高光譜圖像和低場核磁共振技術的即食海參品質快速無損檢測技術[36,53]。

2.3 海參營養保健類產品

目前，市場上海參類營養保健產品主要是基于海參肽、海參多糖或海參提取物等良好的生物活性加工制成的，產品主要以口服液、膠囊、粉劑和飲品等形式存在(表2)。采用生物可控酶解技術，將海參所含大分子膠原蛋白降解成更易被人體所吸收的小分子活性肽，進而輔以蜂蜜、魚膠、桂圓、桑葚、藍莓等食材的科學配比，從而制成具有明顯營養滋補功效的海參營養保健產品。

表2 部分以海參為基礎原料的營養保健類產品Table 2 Main nutritional and healthy products using sea cucumber as basic material

續表2

2.4 海參休閑類產品

2.4.1 海參果凍

果凍是一種深受大眾喜愛的高膳食纖維休閑食品，其加工關鍵工藝在于膠體的選擇，合適的膠體會顯著提升產品的口感，開發高營養、多元化產品是果凍行業未來發展的重要趨勢。以海參為主要原料，選擇卡拉膠和魔芋膠的復配膠為膠體，所得果凍口感佳，且在4 ℃冷藏條件下的保質期遠長于即食海參[54]。此外，由于海參具有補益功效，以其為原料制得的果凍具有補肺益腎、健脾開胃等效果[55]。海參多肽不僅具有多種生物活性，同時還具備良好的加工特性，具有較好的營養性、消化性和吸收性，必要時也可將其作為主料，輔以銀耳等配料，所制備果凍營養更為豐富，既可以滿足人們對于休閑食品的追求，又具有一定的生理保健功能[56]。

2.4.2 海參凍干脆片

凍干脆片食品種類繁多，營養豐富，既能夠保留原料原有的營養成分，還易于儲存，是一種富有潛力的休閑食品。真空冷凍干燥前后海參營養成分損失率極低，且凍干后的海參口感較佳。楊青[38]以鹽漬海參為原料，利用真空低溫加工和真空冷凍干燥技術加工出即食海參凍干片，既具有豐富的營養價值又美味可口，同時還有效地延長了海參產品的貨架期。

2.5 海參其他類產品

2.5.1 海參罐頭

海參罐頭是將海參熟化后進行裝罐或裝袋，經滅菌處理后進行儲藏，食用方便。海參體壁蛋白以膠原蛋白為主，殺菌過程中易在高溫高壓條件下發生變性降解，導致營養成分流失，從而對海參罐頭的品質產生嚴重影響，這成為制約海參罐頭產品發展的重要因素[57]。曾紹校等[58]在采用超高壓技術有效鈍化海參體內自溶酶活性的基礎上開發即食海參軟罐頭，可使產品達到室溫貯藏的要求，但冷藏在其儲運過程中能進一步控制海參軟罐頭的品質。

2.5.2 海參奶

海參奶通常采用直接將海參勻漿的方式制作，能夠有效地保留海參的營養成分和活性物質，其澀腥味可通過復配枸杞子、山楂、羅漢果調味提取液等方法進行有效去除，同時還可以增加海參奶的保健效果[59]。通過海參和牛奶中營養功效成分的有效結合所開發出的海參牛奶復合制劑，既可以有效地補充體力勞動者的體力，也可以作為術后滋補佳品，同時還具有一定的美容養顏功效[60]。

2.5.3 海參發酵產品

通過發酵或釀造技術將海參及其加工廢液加以開發和利用，既能豐富發酵制品中的營養元素，還可以實現海參資源的高值化利用。海參醬油一般是以海參體壁酶解濃縮后的提取液或者加工過程中產生的廢液為基礎原料，或者按照醬油發酵過程制作，或者是直接與釀造醬油進行復配而成。孔繁東等[61]以海參加工廢液為主要原料，采用低鹽固態發酵釀造新型醬油，既有效利用了廢液含鹽的特性又提高了產品的附加值。此外，HE等[62]將海參酶解與傳統的黃酒生產工藝相結合制成海參米酒，其功能成分和抗氧化活性都高于傳統米酒，營養豐富。

2.5.4 海參膠

膠類補劑自古便為民間所習用，早在《神農本草經》中，就把阿膠和鹿角膠列為滋補上品[63]。膠原是制膠的主要原料，鑒于人們對牲畜膠原制品健康安全性的擔憂，海參因其體壁含有豐富的膠原而在開發膠類食品方面具有一定的優勢。林丹[64]在建立海參全營養濃縮食用膠生產方法的基礎上開發了即食海參膠與營養海參膠膏2種即食產品，營養豐富，開袋即食，為海參加工提供了一種新思路。

3 海參加工產業存在問題與發展戰略

3.1 存在問題

近年來，隨著海參精深加工技術水平的不斷提升，海參的加工與產品創新也得到了快速發展。但是，海參精深加工產業仍然存在以下問題。

3.1.1 精深加工產品比例低且類型單一

市場上現有海參產品仍主要以淡干海參、凍干海參、即食海參等產品為主，以海參活性肽和活性多糖為基礎開發的口服液等營養保健類產品大多處于小試或中試階段，部分海參精深加工產品甚至只停留在研發階段，并未進行成果轉化，離產業化生產的要求尚有差距。

3.1.2 消費者認知不足且對海參產品缺乏足夠信心

海參的營養價值和藥用價值雖已被很多研究所證實，但研究重點大都集中在營養品質評價以及生物活性物質的分離制備和活性鑒定等方面，有關其吸收利用方面的研究相對較少。消費者與研究人員所獲信息不對稱，一方面對海參的生理功效心存疑慮，另一方面海參產品標準的缺乏和滯后也導致消費者對相關產品缺乏信心。

3.1.3 現有加工技術與新型產品需求間的矛盾凸顯

海參獨特的自溶特性導致熱處理成為海參加工過程中必不可少的重要手段，但是熱處理通常會導致海參中水溶性和熱敏性的營養成分和活性物質發生不同程度的損失，從而造成海參加工產品營養品質的下降，無法最大程度地滿足消費者對于營養、健康、方便海參產品的需求。

3.1.4 加工產業與上下游產業缺乏有效互動

海參加工產業是其上游海參育種、養殖、病害等相關產業鏈的有效延伸，但是目前相互之間缺乏銜接和反饋，并未形成整體效應。

3.2 發展戰略

未來，開發“營養健康、方便快捷、綠色安全”且能夠滿足不同群、個體個性化、多元化需求的海參產品將成為海參精深加工產業發展的主要目標。首先，要持續加強海參精深加工相關技術的基礎理論研究。深入挖掘海參潛在的營養和藥用功效，明確功能因子的構效關系，為最大化程度地實現海參資源的高值化和高質化利用以及海參產品研發和生產線設備升級改造提供理論依據；其次，繼續強化區域品牌建設和保護。農產品的核心價值來自其生長的自然環境，與其地域優勢密切相關。在“中華好海參”全國性團體品牌的帶動下，充分發揮海參的核心價值，建立“有標準、有管理、有品質”的地域品牌，帶動海參產業的提升；最后，加快海參產品相關標準的制定，加強政府監管力度。建立全產業鏈可追溯體系，對從業者市場行為進行嚴格規范，避免出現以次充好、假冒產地、非法添加等問題，不斷增強消費者對產業的認知度和信任度。

4 結語

海參具有極高的營養價值和藥用價值，養殖規模和養殖產量巨大。隨著各種生物高新技術的不斷發展，海參加工產業的技術水平顯著提升，產品種類進一步豐富，但仍然存在精深加工產品比例低、理論基礎研究相對薄弱、消費者對產品認知不足以及現有加工技術與消費者對于營養健康、方便快捷海參產品追求之間的矛盾日益凸顯等問題?；诓煌?、個體的特色化需求開發海參相關產品，實現海參目標營養成分和生物活性物質的精準調控和靶向遞送，將是海參精深加工產業未來發展的主要趨勢和方向。隨著行業的規范度提升以及消費者對產業認知度和信任度的逐漸增強，海參精深加工產業必將持續健康、快速發展。