核心观点与关键数据
- 海鲜侧流问题：全球渔业每年损失约30%，产生大量富含营养的侧流，包括副渔获物、加工废弃物和废水，造成严重的营养损失和环境经济成本。
- 海鲜侧流成分：固体废弃物富含蛋白质（高达60%）、脂肪（7-19%）、灰分（最多30%）以及壳聚糖、氨基糖聚合物等。
- 可持续海鲜生产：可持续性涉及可再生资源合理利用、不可再生资源替代品开发以及自然环境承载能力维持。减少食物损失和浪费是实现可持续性的关键。
绿色化学在海鲜侧流增值中的应用
- 绿色化学原理：旨在设计减少或消除有害物质使用的化学品和工艺，贯穿化学品整个生命周期。
- 绿色加工优势：相比传统工艺，绿色加工过程环保、能耗低、产品质量高，例如使用绿色溶剂和酶促过程提取成分，避免传统方法中的化学污染和热降解。
- 绿色加工技术：
- 微生物生物转化：利用微生物发酵或酶促过程，在温和条件下释放生物分子，例如乳酸菌发酵生产抗菌肽、脂多糖和益生菌。
- 酶促生物转化：利用酶的专一性和催化性质，提高反应速率，降低成本和能耗，例如蛋白酶处理制备蛋白质水解物。
- 绿色溶剂提取：使用离子液体（ILs）、深共晶溶剂（DESs）、超临界流体等，提取生物活性化合物，例如DESs提取蛋白质、脂质和多糖。
- 非热技术：超声波、脉冲电场、高压等，单独或结合生物转化过程，提高提取效率，例如超声波辅助提取油、多糖、脂肪酸等。
- 等电溶解沉淀（ISP）：从富含蛋白质的原料中回收蛋白质，例如从副渔获物中回收蛋白质。
- 膜法：用于浓缩、分离或分级生物活性化合物，例如膜生物反应器回收肽、壳聚糖寡糖和多不饱和脂肪酸。
海鲜侧流成分的绿色萃取
- 蛋白质：通过ISP、绿色溶剂、非热技术等方法提取，用于食品、饲料和营养补充品。
- 脂质：通过酶解、超临界流体萃取（SFE）、微波辅助提取（MAE）等方法提取，例如鱼油富含Omega-3多不饱和脂肪酸。
- 类胡萝卜素：通过SFE等方法提取，例如虾青素用于食品、制药和化妆品。
- 甲壳素、壳聚糖及其寡糖：通过酶水解、微生物发酵、绿色溶剂提取等方法提取，用于食品包装、生物医药等领域。
- 糖胺聚糖（GAGs）：通过微生物、酶解等方法提取，例如硫酸软骨素、透明质酸。
- 矿物化合物：例如鱼骨中的钙，可作为钙补充剂。
- 生物燃料：例如利用几丁质生产生物乙醇，利用富含油的鱼类废弃物生产生物柴油。
海洋生物炼制
- 概念：将生物质转化过程和设备整合在一起，生产高附加值材料和化学品，实现原材料高效全面利用。
- 实例：壳体生物精炼厂回收几丁质、蛋白质、脂质等；虾壳生物精炼厂生产油脂、蛋白质、几丁质和壳聚糖；微藻生物精炼厂生产生物燃料和动物饲料。
有利于绿色加工的因素
- 生命周期评估（LCA）：量化产品或服务的环境影响，例如LCA研究表明使用热水和碳酸酸提取壳聚糖具有经济可行性。
- 功能活性新型化合物的可用性：绿色加工技术可分离出具有多种功能和用途的成分，例如海洋生物活性肽具有抗菌、抗病毒、抗癌等作用。
- 商业潜力：绿色加工处理海鲜副产品可创造显著商业价值，例如鱼蛋白、蛋白水解物和生物活性肽在食品和制药行业具有应用机会。
- 挑战：许多新型技术仍处于实验室阶段，缺乏商业和经济数据，海鲜原料性质复杂，需要进一步研究和投资。
绿色加工对海产品可持续性的贡献
- 生态意识价值化：通过绿色化学技术，最大限度地减少废物、开发有价值的产品、改善食品安全与营养、增加社会福利并提供经济效益。
- 对可持续发展目标（SDGs）的贡献：减少海鲜废弃物、提高资源利用效率、促进蓝色经济，支持SDG 12.3、SDG 12.5、SDG 12.6等目标的实现。
