By-products from fish-IV other industrial products

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1 By-products from fish-IV other industrial products
(extracts, pearls, fermented products) 魚類副產物-IV 其他產品 萃取物、珍珠、發酵產品

2 I. 萃取物(extractives) 1. 水溶性蛋白質來源 水產加工過程中排放的廢水(如魚漿製 程中的漂洗水)通常含有高量的水溶性
蛋白質，可利用多種方式回收利用

3 圖 冷凍魚漿之製程中，水洗廢液中含有大量水溶性蛋白

4 圖 乾製品加工中，煮液中含有多量溫水可溶性蛋白

5 圖 魚粉加工過程中，煮液為廢棄物，含有多量溫水可溶性蛋白
 圖 魚粉加工過程中，煮液為廢棄物，含有多量溫水可溶性蛋白

6 (1) 含蛋白質排放水性質 a. 一般魚體洗滌 b. (碎)魚肉洗滌 * BOD 3000-4000 ppm * COD
* TSS ppm * pH * 總氮量 mg/%

7 BOD (biological oxygen demand, 生物需氧量) 在生物分解有機物的過程中所消耗分解
的氧量；即一定時間內，在一定的溫度 下，有機物因受微生物的作用而氧化， 所消耗的氧量。通常以20℃下培養5日 之BOD，表示廢水有機污染程度，單位 為毫克/公升(mg/L)

8 COD (chemical oxygen demand, 化學需氧量) 測量在氧化物質過程中所需之氧氣量；
指應用重鉻酸鉀為氧化劑在強酸情況下 與廢水加熱二小時，使水中有機碳氧化 為二氧化碳及水，所消耗之重鉻酸鉀量 換算成相當於氧之量，單位為毫克/公升 (mg/L)。如果 BOD與 COD接近或較顯著 之百分比 (典型為28天之內之百分比為 60%或以上)，則可稱該物質是可分解的

9 TSS (total suspension solids, 總懸浮物) 係指水中可被玻璃纖維濾紙濾除之所有
懸浮之顆粒物質，以單位為毫克／公升 (mg/L)表示

10 (2) 魚肉漂洗水蛋白質組成分 a. 水溶性蛋白質 (water soluble protein) * 血紅蛋白 (hemoglobin) * 肌紅蛋白 (myoglobin) * 肌蛋白 (myogen)等肌漿蛋白質 (sarcoplastic proteins)

11 b. 非水溶性蛋白質 (water insoluble protein) * 肌凝蛋白(myosin)等肌原纖維蛋白質 (myofibrillar proteins) * 膠原蛋白(collagen)等鹼可溶蛋白質 (alkaline soluble protein)

12 (3) 回收方法 a. 變性不溶化 * 加熱凝固法 * 酸凝集法 * 有機溶劑沉澱法 * 電解凝集法 * 等電點凝集法 * 酵素法 ( 逆滲透法、離心法、逆流法)

13 b. 分離 * 自然沉澱法 費時、蛋白質含水量高 * 遠心分離法 以連續式離心，可節省時間，回收蛋 白質品質較高 * 膜處理法 成本較高，但可將蛋白質分類回收

14 * 添加凝集劑 如PAS (sodium polyacrylate)、PAC (polychronied aluminum)、硫酸鋁 (aluminum sulfate)、幾丁聚醣 (chitosan) -- 步驟：凝集沉澱分離 -- 缺點：脫脂困難，且有安全性考量 而不易商品化 * 氣泡分離法 (air flotation) * 酸鹼調節法 * 電解處理法

15 臥式通氣漂洗設備透視圖： [A]魚肉進料區 [B]通氣漂洗區 [C]重力沉降區 [D]浮油收集區 [E]溢流濾水區。 (1)進料 (2)進料擋板 (3)噴氣管 (4)進氣 (5)擠壓機馬達 (6)出料 (7)擠壓機螺旋 (8) 溢流處理水 (9)溢流擋板 (10)浮油排放 (11)浮油收集槽 (12)刮油板 (13)API油水 分離器 (14)傾斜板

16 2. 蛋白質回收利用(水解產物) (1) 蛋白質低分子化的方法有 微生物發酵法 酵素法 酸鹼水解法 高溫高壓法

17 a. 酸鹼水解法： * 需要大量酸或鹼處理 * 分解時間長 * 酸鹼中和後產生大量鹽類，另需脫鹽 處理 * 除製備飼料魚蛋白外，應用的不多

18 b. 微生物發酵法： * 利用酵母或黴菌等微生物發酵 * 分解時間長 * 水解完成後需加熱或過濾殺死或去除 微生物

19 c. 酵素水解法： * 酵素的種類、用量、水解的作用條件 等會影響産品的品質 * 易產生苦味 * 酵素例
鮪魚蒸煮液以bromelain(鳳梨酵素)、 Prozyme (from Aspergillus)及Protease A (from Aspergillus)三種酵素水解效果最好， 可大量提高FAA含量，並解決gelatin造成汁 液黏稠的問題

20 蛋白質水解產生苦味 -- 水解過程中，疏水性胺基酸的暴露， peptide的産生會使産品有一定的苦味
，或如何掩蓋苦味都是重要的研究課 題

21 d. 高溫高壓法 以 ℃高溫維持5-60分鐘，利用 熱裂解方式將蛋白質低分子化

22 (2) 不良風味之去除 a. 魚腥味 * 1% 活性碳混合0.5%矽藻土過濾 * 離子交換樹脂 b. 苦味 50℃、2小時的酵素水解條件下，不良 風味較低，時間更久，苦味愈強

23 3. 萃取物 水產罐頭的原料處理通常需要蒸煮， 產生許多含有蛋白質、脂肪及胺基酸 與呈味成分等萃取物的汁液，惟未有
效利用，以鯖魚罐頭為例-- 前處理→截切→裝罐→蒸煮→去汁液 →加番茄液→密封→殺菌、冷卻

24 去汁液之目的： 去除水分（避免稀釋汁液） 去腥(鯖魚肉腥味較濃) 去除懸浮物（水溶性蛋白）

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26 (1) 調味料 a. 鯖魚蒸煮液濃縮、去脂、去腥、添加 塑形劑(乳糖及環狀糊精)與噴霧乾燥 乾燥處理製成調味料基質粉末
b. 以基質粉末為基礎開發不同配方之調 味料 (以加工蒸煮液產製調味料，技術較複雜，現行蒸 煮液量未達生產規模，故以濃縮蒸煮液方式生產半 成品外銷日本，再進一步製成調味料則較可行 )

27 a. 鯖科魚類蒸煮液中taurine含量約佔游 離胺基酸的15-20%左右 b. 萃取taurine等具有生理活性成分，可
(2) 生理活性成分 a. 鯖科魚類蒸煮液中taurine含量約佔游 離胺基酸的15-20%左右 b. 萃取taurine等具有生理活性成分，可 作為營養、提神或健康食品添加劑 (鮪魚蒸煮液(pH 6.2)組成 water content 94.8% (i.e. 5.2% solid) crude protein 3.9% crude lipid 0.2% ash 0.7% free amino acid 881mg/100mL)

28 (3) 魚醬油(俗稱魚露) 利用鯖魚蒸煮液 以醬油麴與紅麴 生產魚露

29 II. 發酵產品 1. 水產發酵醬油 (1) 歷史 a. 西方 * 所有富含麩酸鈉的食品和調味料中， 魚醬油是最久遠的

30 * 魚醬油作為調味料約可以追溯到西元 前七世紀 * 第七世紀的調味劑表稱魚醬油為 “Garum” 在地中海沿岸有許多廢棄的醃漬魚工廠被發
掘，有超過100多家的工廠，他們的魚醬油 裝在一種稱為雙耳長頸瓶的高容器內。考古 學的發現對雙耳長頸瓶有詳細的描述，包括 產品的等級、它的製造者和使用的成分。 * 第七世紀的調味劑表稱魚醬油為 “Garum”

31 b. 東方 * 魚醬油是利用低值雜魚類在鹽漬條件 下，經長時間的自然發酵，分解成為 滋味鮮美的調味用汁液 * 在中國南方和東南亞國家都有此類產 品，其中蠔油是中國特產，係利用煮 蠔(主要指近江牡蠣)後的湯，予以濃縮 並加少量食鹽，經放置較長時間，使 之適度發酵而成

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34 (2) 魚醬油 a. 製程 利用生產鰹魚罐頭或鰹節廢棄之魚頭 及內臟，以自家消化酵素或添加麴菌 發酵

35 -- 紅麴因含Monacolin K等機能性成分而被視
b. 願景 * 利用鯖魚蒸煮液以醬油麴與紅麴生產 魚露 -- 魚露為東南亞國家人民最重要之調味品 -- 近年台灣之東南亞外籍新娘與勞工急劇增 加，國內消費量亦明顯增加 -- 紅麴因含Monacolin K等機能性成分而被視 為保健產品 -- 可開發含有紅麴機能性成分之魚露新產品 ，提昇附加價值 -- 可有效利用蒸煮液、減少廢水處理費用

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37 (3) 魷醬油 利用魷內臟中很強的蛋白酶，於適當 溫度下進行自家消化溶解後，將魷油 分離，脫油之消化液再作為醬油之原 料。

38 a. 傳統製程 * 內臟原料與30-40%食鹽混合後，置入 陶製容器中於陰涼處放置7-8月，充分 熟成 * 利用容器底部小洞使消化液流出 * 消化液煮沸、除去上層泡沫、冷卻、 置於容器中密封貯存

39 b. 工業製程 * 自家消化： * 固液分離與脫脂： * 調整pH值： * 熟成： 新鮮內臟或其鹽漬品，於50-55℃加熱攪拌
以離心法去除固形物及油脂，濾得消化液 * 調整pH值： 消化液加酸、加熱分解，過濾後以碳酸鈉 調整pH值為6.2，得胺基酸液 * 熟成： 胺基酸液經添加10%澱粉、加熱糊化，製成 魚醬油(或有添加蘋果粕、醬油粕脫臭)

40 c. 品質 * 以工業法製得之魚醬油，所得之萃取 物較傳統製得者多 * 若在自家消化過程中接種厭氣性光合 成菌的色硫菌屬(Chromatium)可延緩 醬油變敗、產品色澤較淡 (可能有抑制梅納反應的效果)

41 (4) 蝦醬油之加工 a. 利用蝦本身蛋白酶或外加酵素液化蝦 頭以製造蝦醬油 b. 中國北方的蝦醬是將生鮮糠蝦類磨碎
並加鹽，使之自然發酵成為滋味鮮美 的醬類發酵製品 (魚醬油產品品質應考慮產品香味、甘味、苦味、 腥味)

42 III. 珍珠(Pearl) 1. 簡介 (1) 定義 a. 由貝類(Mabe, Pteria penguin)外套
膜分泌的物質所形成的固體粒狀物 b. 古稱真朱、真珠、蚌珠、珠子，宋 代起始稱珍珠

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44 (2) 用途 a. 因稀少和形狀、色澤招人喜愛而歷來 被作為名貴飾物、貢品和賞賜品 * 伊朗王室曾藏有一顆重達32克的珍珠 * 近代主要用以製作項鏈、手鐲、戒指 、耳鐶等工藝品 b. 珍珠可用作日用化妝品的原料

45 c. 特效中藥成分 * 珍珠有鎮心安神、養陰熄風、清熱墜 痰、去翳明目、解毒生肌等功用 * 中國歷代美女如楊貴妃、武則天、慈
禧太后，個個都是真珠粉的愛用者 -- 清朝女官德齡在其所著《御香縹緲錄》中 形容慈禧：五、六十歲時肌膚仍宛若處子 -- 慈禧的保養祕訣正是定時、定量與長期服 用真珠粉，後人亦以此做為真珠粉是內服 美容聖品的佐證

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47 * 《本草綱目》中記載，真珠具有「治目潤肌
珍珠之療效 * 《本草綱目》中記載，真珠具有「治目潤肌 皮」、「安魂魄、定驚悸」、「塗面像顏 色」、「解痘瘡毒」、「治煩熱」等功效 * 《神農本草經》、《傷寒論》、《金匱要略 》等古籍對真珠的功效亦有詳細著墨 * 古波斯人將真珠粉當作治療消化不良和瘧疾 的妙藥 * 印度人將真珠粉當作治療痲瘋和天花的特效 藥 * 日本人視真珠為高貴藥材，將它製成「真珠 丸」、「真珠膏」用來治療眼疾、麻疹、百 日咳

48 神農嚐百草

49 (3) 野生與養殖珍珠(意外與故意) a. 野生真珠 * 有核天然真珠 * 無核天然真珠 早期的野生貝類或蚌類，在開口時不小心被異物
入侵體內，因為非常痛苦，便分泌真珠質，並形 成真珠囊將異物包起來，經年累月之後即成為「 有核天然真珠」 * 無核天然真珠 有時因外套膜受刺激，或體內細胞掉進結締組織 中，亦會使細胞增殖，分泌真珠質，形成「無核 天然真珠」

50 b. 養珠 * 養殖真珠的歷史 -- 二千多年以前的中國，當時的人已知利用淡水蚌 類製作佛像珠
年，被世人稱為「養殖真珠之父」的日本人 御木本幸吉（Kokichi Mikimoto）成功地從海水 中養殖出全世界第一顆養珠 年代的「外套膜殖核技術」臻至成熟後，全 世界的淡水養珠業才開始一日千里 -- 目前淡水養珠的供應量，以美國田納西州和中國 江南一帶的河川、湖泊產量最大

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52 * 人工有核及無核養珠 -- 人工有核養珠 從蚌類外套膜上割下一小片肉，將 它與一小塊蚌殼做成的人工核，一 起殖入另一隻蚌類體內 -- 人工無核養珠 只殖入一小片肉，以刺激細胞使其 分泌真珠質

53 * 養珠採收方法 -- 活體取珠法 用工具取出養珠以後，再將它放回 養殖場內繼續養殖，以留待下一次 殖核時使用 -- 剖蚌取珠法 用刀子直接將外殼剖開，用手擠出 養珠後，再將剩下的肉送入食品加 工廠 (大部分養殖時間較長的貝類或蚌類都以此方式處理)

54 2. 特性 (1) 組成份 a. 珍珠含有90％以上的碳酸鈣 養珠的碳酸鈣成分為94.7％，真珠為 80 ~ 92％
b. 鎂、錳、磷、鉛、銅等10多種元素 c. 3～4％的有機物 主要是殼角蛋白、少量色素及螢光物 質

55 (2) 物性 a. 珍珠的光澤主要來自薄片狀排列的碳 酸鈣霰石結晶 b. 珍珠表面較軟，易被其他堅硬物質劃 損
c. 真珠比重為2.68，而養珠比重為2.74 (以2.72的比重液測試時，真珠會浮於水，養珠會往下沈)

56 (3) 胺基酸組成(18+1種胺基酸) a. 18種胺基酸 在人體內發揮各種重要生化功能的蛋 白質，總共由20種胺基酸組成，真珠 含有其中的18種，其中有10種是必需 胺基酸 b. 牛磺酸 真珠和海洋中的雙枚貝類動物花蛤（ 俗稱海瓜子）、文蛤一樣，另含有一 種極特殊的胺基酸--牛磺酸

57 (4) 具有二十多種化學元素 a. 鈣 胃酸（HCl）中的氫離子與90％以上成 分是碳酸鈣（CaCO3）的真珠粉相遇時 ，會發生氧化反應，產生二氧化碳和 水，此時鈣亦呈現離子狀態，變得極 易被人體吸收（？）

58 b. 微量元素 * 對於微量元素的攝取，人體需要量不 多，只是種類必須齊全 * 現代人因飲食精緻化，若口味挑剔， 飲食習慣不佳，更易造成微量元素的 攝取不足，嚴重者甚至引起罕見怪病 * 真珠是由生長在河湖、大海中的蠔、 貝等軟體動物體內所形成的天然物質 ，蘊含的微量元素種類齊全

59 3. 炮製技術 中醫學上，所有天然中藥材皆須經過 炮製處理，方能成為處方中的「中藥 飲片」，讓病人煎煮服用。倘若炮製
技術不當，良藥也可能變成劣藥

60 (1) 真珠炮製的目的 a. 除去重金屬和雜質 b. 使粉末達到適當的細微程度

61 (2) 炮製方法 在眾多炮製法當中，應用「水飛法」 原理，結合現代設備與科技炮製真珠 ，已被中醫學界認為是目前所能找到 的最好方法。水飛法在日本稱為「加 水分解法」，在兩岸三地稱為「水解 法」

62 a. 水飛法 * 原理 水飛法是利用粗細粉末在水中懸浮性 的不同，將礦物質或貝殼類藥物反覆 研磨成極細粉末的方法

63 * 製程 -- 表面粗造化 -- 水飛處理 為使真珠表面變得粗糙易於研磨，古人在炮製 真珠前，大都先將真珠與豆腐同煮，或將真珠
浸在醋裡一段時間 -- 水飛處理 @ 於攝氏10~15℃的水溫中以水飛法處理(高溫會 破壞真珠粉中的胺基酸) @ 利用粗細真珠粉末在水中的不同懸浮性，一次 次分離傾取 @ 反覆操作七、八天，即可獲得質地精純真珠粉

64 * 優點 -- 可防止研磨過程中粉塵飛揚 -- 去除雜質使質地細膩 -- 去除藥材中可溶於水的毒性物質
(水飛法去毒：以毒性很強的硃砂為例，經水飛 法處理後，硃砂粉末變得極為純淨、細緻。因 此，此法常被用來製造外用或內服藥物)

65 b. 改良式水飛法 以超精密「冷卻水飛」設備，及快速渦 漩式水解過程和乾燥技術的應用，取得 粉末細緻度超過一千目以上的真珠粉

66 4. 發展願景 (1) 去除腥味指日可待 真珠無臭、無味，倘若有腥味，應與 殖入的小肉片、細胞增殖物等多餘物
質是否已清理乾淨，或真珠炮製時的 技術掌控程度有關

67 a. 真珠清潔度 * 所有植入蚌類體內的小肉片，以及因 受刺激而增殖的細胞，均屬蛋白質成 分 * 原本被包圍在圓珠裡為養珠的一部分 ，一旦養珠被粉碎，當中的蛋白質因 與空氣接觸而產生腥味 * 去除腥味，必須在研磨前先退去小肉 片和細胞增殖部分

68 b. 真珠炮製技術 * 炮製時的水溫或乾燥時間控制不好， 都會使真珠發臭而產生腥味 * 在藥房中直接拿真珠乾磨成粉的真珠 粉便沒有臭味，但因其粉末細度不夠 、金屬與雜質仍未去除等原因，反而 造成更大問題

69 (2) 使用現況及未來期許 a. 大陸 將真珠粉與其他中藥材混合製成成藥 b. 臺灣 除成藥五寶散外，真珠粉大多只是中 藥房中的一味藥材 c. 應注意事項 * 直接在藥房中乾磨成粉的真珠粉，其 細度是否足夠？ * 是否有能力去除粉末中的重金屬和雜 質？

70 (3) 未來期許 a. 預防醫學：利用其豐富的營養成分 b. 免疫學：利用特殊生理活性，增強人 體抵抗力 c. 內服美容醫學：利用其細胞活化能力

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