雞骨素營養塊工藝初步優化研究

曹書峰，宋照軍，白騰輝，馬漢軍（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

雞骨素營養塊工藝初步優化研究

曹書峰，宋照軍，白騰輝，馬漢軍*
（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

摘要：研究了一種新型雞骨產品-雞骨素營養塊的加工工藝，并進行初步優化。得出最佳工藝參數為：熬制6.5 h后，骨油分離35min、剩余提取物蛋白酶酶解4.5 h，將二者混合、濃縮3.5 h后進行風味化酶酶解3.5 h，再經55min～60min均質，制品在噴出粉水分含量9%時成型。感官評定及營養成分分析表明，雞骨素營養塊蛋白質含量較高、熱量較低、鈣磷元素較為豐富，符合人們健康營養休閑食品的發展需求。

關鍵詞：雞骨素營養塊；酶解；折光度；營養成分

我國是雞、鴨、豬、牛、羊等禽畜飼養的大國，據統計，2012年全國肉類總產量8 384萬t，較上年增長5.4%。其中禽畜骨約占動物體質量的20%～30%[1]，是肉類加工中營養價值很高的副產品之一，即每年要有1 600萬t～2 500萬t的骨頭產生。由此可見，我國的禽畜骨資源非常豐富。

國內外針對禽畜骨綜合利用開展了廣泛研究，其中，雞骨營養相當豐富：蛋白質、脂肪的含量與等量鮮肉相似；而鈣、磷、鐵、鋅等礦質元素是鮮肉的數倍，且比例適宜[2]。骨骼中含有的能加強皮下細胞代謝、防止衰老的骨膠質、酸性粘多糖（軟骨素）和大腦不可缺少的磷脂質、磷蛋白，具有健腦、增強智力和美容作用[3]。骨中含有構成蛋白質的所有氨基酸，人體必須的氨基酸都被測出，且氨基酸比例均衡、必需氨基酸水平高，屬于優質蛋白[4-5]。另外，雞骨中鈣磷含量高達3.65% 和2.04%，Ca∶P值近似2∶1，是人體吸收鈣磷的最佳比例；含鐵量是肉的3倍[6]。可見，骨頭是一種名副其實的營養源。

近年來，國內外對雞骨的研究大多集中在骨蛋白的提取，并將其加工成骨膠、明膠、鮮骨泥、肉骨粉、骨味素、骨髓粉等制品方面，也有將雞骨提取物添加到其他食品中改善產品風味的研究[7-8]，但將其引入日常休閑食品的研究報道尚少。本文在研究骨素提取和離心加熱噴粉的新型工藝基礎上，將提取后的骨渣和碎肉通過復合蛋白酶酶解，取酶解液與過濾的骨湯先經濃縮再進行風味化酶酶解，經調和、均質、噴粉制成一種全價雞骨素營養塊，最大化地利用雞骨的營養價值，可為人們提供一種能夠滿足人們期望攝取骨中營養物質的休閑食品，同時提高了禽畜制品的利用率。

1　材料與方法

1.1材料

冰鮮雞骨架、食用鹽、大蔥、生姜、白砂糖、八角、豆蔻、黃酒：市售；I+G：鄭州超群化工食品有限公司；黃原膠：鄭州百和食品化工有限公司；復合蛋白酶：諾維信生物技術有限公司；酵母膏：安琪酵母有限公司；風味蛋白酶：諾維信生物技術有限公司。

1.2儀器和設備

軋骨機ZH-SG150：肇慶高新區兆輝食品機械有限公司；提取罐QWT-1000、分離機800-1：山東諸城市灝富食品機械有限公司；過濾機GLJ-80：溫州市龍強；靜置分離罐FLG-50：溫州市龍強；酶解罐MJG-60：山東諸城市灝富食品機械有限公司；真空旋轉蒸發器R2002（20L）：上海東璽；調和罐RNXB-1000：北京瑞納旭邦；均質機SRH10000-60：上海申鹿；噴粉塔LPG-5：常州市銀帆干燥設備有限公司；快速水分測定儀SFY-6：廈門浩沄儀器設備有限公司；成型機YKJ-5：鳳來食品機械；包裝機ZBJ-1100：山東諸城市灝富食品機械有限公司。

1.3工藝流程

1.4方法

1.4.1提取時間的確定

雞骨營養物提取過程中，分別于5、5.5、6、6.5、7 h的恒溫（95℃）條件下測定湯液的折光度（Brix）值，重復3次。溶液折光率隨濃度增大遞增[11]，由折光度可反應出湯液濃度的大小，由此確定提取時間。

1.4.2靜置時間的確定

依照馮月玲[12]測雞骨湯膏溶解性及穩定性的方法并稍作修改，將轉移、過濾后的骨湯液于80℃保溫靜置8、17、23、30、36min，依靠湯液和骨油比重不同，使其自然靜置分離，測定油層厚度，重復3次，由此確定靜置時間。

1.4.3復合蛋白酶酶解時間的確定

雞骨營養物質的提取后剩余的骨渣和碎肉攪拌均勻，并加入總質量50%的軟化水，于酶解瓶中加1%添加復合蛋白酶48℃～52℃酶解1.5、2.5、3.5、4.5、5.5 h，分別測定酶解剩余物重量，重復3次，來確定酶解時間。

1.4.4湯液濃縮時間的確定

靜置分離后的湯液于真空濃縮系統中（40℃～60℃，-0.07MPa～-0.09MPa）進行濃縮，分別在濃縮1、2、3、4、5 h時測量湯液的折光度值（Brix），重復3次，來確定濃縮時間[11]。

1.4.5風味化酶酶解時間的確定

將提取濃縮液以及復合蛋白酶解液于酶解罐中加1%風味蛋白酶，加熱至45℃（邊加熱中邊攪拌均勻）進行風味化酶酶1.5、2.5、3.5、4.5、5.5 h，5位品評人員分別對5個樣品分別從色澤、香氣和口感等方面進行感官評分，確定合適的酶解時間[13-14]。

1.4.6均質乳化時間的確定

調和后的骨湯于均質機中2MPa～2.5MPa壓力下循環均質20、30、40、50、60min，分別取等量樣品分置于玻璃試管中，使每個試管中總量高度均為25 cm，靜置1 h后測量分層后下層液的高度，重復3次，確定合適的均質時間[12]。

1.4.7骨粉水分含量的確定

將均質乳化后的湯液移于保溫罐中，經離心式噴粉塔進行噴粉，進風溫度145℃，出風溫度105℃，霧化值210，分別采用20、22、24、26、28 kg/h的上料速度，測定各粉樣的含水量。并分別將不同水分含量的粉樣于自動成型機沖壓成型，組織7位專業和非專業人員，分別代表不同的消費群體，對雞骨素營養塊的成型性和口感進行評定，確定合適的水分含量[14]。

1.4.8營養成分檢測分析

將制成的雞骨素營養塊兒分別檢測其蛋白質、脂肪、碳水化合物、食鹽、能量，結合營養素參考值計算該產品的營養素比例指標。營養素參考值[15]主要依據我國居民膳食營養素推薦攝入量（RNI）和適宜攝入量（AI）而制定。

表1　營養素參考值[15]Table1　Reference valuesofnutrients[15]

營養成分含量占營養素參考值（NRV）的百分數計算公式：NRV%=X/NRV×100%

式中：X為食品中某營養素的含量；NRV為相應營養成分的營養素參考值。

1.4.9數據處理與分析

對所有數據采用SPSS19軟件分析，以保證試驗結果準確可靠。

2　結果與分析

2.1提取時間的確定

提取時間對湯液濃度的影響結果見圖1。

圖1　提取時間對湯液Brix值的影響Fig.1　Effectof extraction timeon the Brix value of thesoup

從圖1可以看出，6.5 h前湯液的Brix值隨提取時間的延長變化顯著（P＜0.05），6.5 h后差異不顯著（P＞ 0.05）。說明95℃熬制6.5 h后，骨中大部分營養物質已經融入到湯液中，為適宜的提取條件。此結果與盧雪華[16]用高壓滅菌鍋蒸煮雞骨湯時最佳時間2 h有所不同，其原因可能與熬制的壓力和溫度有關。但同時從另外一個角度講，在提取的過程中由于加熱的原因，水分會逐步蒸發，也是導致湯液濃度快速上升的原因之一。

2.2湯液靜置時間的確定

圖2顯示了湯液靜置時間與油層分離程度的變化規律。

圖2　靜置時間對油層厚度的影響Fig.2　Effectof static tim eon reservoir thickness

由圖2可知，油層與湯液分層的速度隨著靜置時間的延長越來越慢，一定時間后，湯液和油層達到基本穩定，說明湯液和油層基本分離。在靜置30min前，油層的厚度顯著變化（P＜0.05）；30min后，油層厚度變化不顯著（P＞0.05）。說明在保溫的同時，靜置時間在30min時湯液和油層分離較為充分。

2.3復合蛋白酶酶解時間的確定

酶解時間對過濾物重量的影響見圖3。

圖3　酶解時間對過濾物重量的影響Fig.3　Effectof timeonweightof filter

從圖3可見，隨著酶解時間的延長，過濾出的剩余物越來越少。4.5 h前過濾物減少較顯著（P＜0.05），4.5 h后，變化不明顯（P＞0.05），說明蛋白質等營養成分酶解的較為充分。詹平[18]在研究羊骨酶解工藝中發現，6種蛋白酶對羊骨酶解的水解度依次為：堿性蛋白酶＞胰蛋白酶＞木瓜蛋白酶＞復合蛋白酶＞風味蛋白酶＞中性蛋白酶，復合蛋白酶最佳酶解時間介于3.5 h～5 h之間。盧雪華[16]發現將復合蛋白酶、風味蛋白酶4∶1混合后的最佳酶解時間為4 h。本研究與前人研究結果一致，故選擇4.5 h作為合適的酶解時間也較為合理。

2.4真空濃縮時間的確定

真空濃縮時間與湯液濃度的變化如圖4。

圖4　濃縮時間對湯液Brix值的影響Fig.4　Effect of concentration tim eon Brix valueof soup

從圖4中可以看出，隨著濃縮時間的延長，提取液的折光度會隨之升高，在前4 h，提取液的折光度隨時間的延長顯著增加（P＜0.05），4 h后，變化不顯著（P＞0.05）。濃縮液的折光度越高，濃縮液的黏稠度也越高。從濃縮液方便下步的調和以及適合噴粉的稀稠度上考慮，確定以濃縮液的折光度Brix值達到50左右較為適合[17]，所以確定在正常的濃縮條件下，濃縮時間確定為4 h左右作為合適的濃縮時間。

2.5風味化酶酶解時間的確定

表2為風味蛋白酶酶解時間對濃縮液感官品質的影響結果。注：采用Spass12.0方法分析，同一列不同字母表示顯著性差異（P＜0.05，n=7）。

表2　濃縮液風味感官評分Table2　Sensory scoreof concentrate

從表2可以看出，風味蛋白酶對濃縮液以及復合蛋白酶解液酶解后，改善了制品風味，且隨著時間的延長風味的感官適應性越好。3.5 h前，隨酶解時間的延長，濃縮液的風味感官綜合評分差異不顯著（P＞0.05）。3.5 h后，隨時間的繼續延長，對風味影響變化顯著（P＜0.05）。因此，選酶解時間3.5 h較為適宜。此與白艷紅[13]在酶解豬骨粉及詹平[18]在優化羊骨酶解工藝中的研究結果基本相符。

2.6均質乳化時間的確定

圖5為均質時間對下部分層液高度的影響。

圖5　均質時間對下部分層液高度的影響Fig.5　Effectofhom ogeneous tim eon theheight of the lower part of the layer

由圖5可知，前50分鐘隨著均質乳化時間的延長靜置后下部分的高度越來越高，骨湯的下部分層液厚度變化顯著（P＜0.05），說明隨著均質乳化時間的延長骨湯的穩定性越來越好；達到50min時，骨湯乳化效果已達到較好的狀態，且與1 h相比變化不明顯（P＞0.05），說明產品達到相對較為穩定的狀態。考慮到實際運行情況，以達到較為穩定狀態時的最短時間作為均質乳化的最佳時間，故選擇50min～60min較為適宜。2.7骨湯粉水分含量的確定

圖6顯示了水分含量對產品成型效果的影響。

圖6　水分含量對成型性綜合評分Fig.6　Com prehensivescoreof themolding ofwater conten

從圖6可以看出，不同的水分含量對成型效果影響較大，水分含量太低，不容易壓制成型。LarrlessH T指出感官評分達90分，成型效果可以達到良好的效果[14]。從測試結果看，成型效果達到良好時，水分含量達到9%以上（介于試驗組3、4之間）。

水分含量對口感綜合評分見圖7。

圖7　水分含量對口感綜合評分Fig.7　Com prehensivescore of tasteon the contentofwater

由圖7可見，水分含量太低，口感太散，如同干粉，不容易接受，隨著水分含量的增多，口感會逐漸變好；但水分含量過高會出現口感發粘的感覺，口感也不適宜接受。同成型評分方法可得，制品在達到9%左右時，口感較好。同時從理論上講，水分含量越大，也不利于產品的儲藏。在保證產品成型性、口感等條件下，水分含量越低越好。所以據試驗結果，選擇產品的水分含量在9%～10%左右，較為適宜。

2.8雞骨素營養塊的營養成分檢測與分析

雞骨素營養塊的營養成分檢測與分析見表3。

表3　雞骨素營養塊的營養成分Table 3　Nutritionalcom ponentsof chicken bonenutrients

從表3可得，雞骨素營養塊兒的營養素測得的結果來看，蛋白質、脂肪及碳水化合物含量較高，營養素鈣和磷的含量也較高，從鈣和磷的營養素參考值（NRV%）來看尤其充分，而且充分顯示了該產品的能量較低，符合現代人需求的高營養、低熱量的趨勢。

3　結論

通過對雞骨素營養塊加工工藝進行初步優化，得出較佳工藝參數為：熬制6.5 h后，骨油分離35min、剩余提取物蛋白酶酶解4.5 h，將二者混合、濃縮3.5 h后進行風味化酶酶解3.5 h，再經55min～60min均質，水分含量9%時噴粉成型。感官和營養成分檢測分析表明：雞骨素營養塊風味良好，蛋白質含量較高、熱量較低、鈣磷元素較為豐富，符合人們健康營養休閑食品的發展需求，這為雞骨架營養物質的充分利用、禽產業的副產品深加工提升附加值帶來更為廣闊的空間。

參考文獻：

[1]蔡杰,洪瑋娣,熊漢國.我國畜禽骨骼及其蛋白質資源綜合利用進展[J].肉類研究,2011,25(3):38-42

[2]趙霞,馬麗珍.酶解骨蛋白的研究[J].食品科技,2003(7):99-101

[3]向聰,馬美湖.畜骨綜合利用與產品開發研究進展[J].肉類研究, 2009(6):78-84

[4]ContantionsG Zark adas,MMor-Mur,JYuste,etal.Assesssmentof the Protein Quality of Bone Isolates for Use asan Ingredient inMent and Poultry Products[J].Agri Food Chem,1995,43:77-83

[5]R A Field,YET--OY CHANG,W G K ruggel.Protein Quality of Mechanically Processed Products and Bone Residue[J].Food Scie, 1979(44):690-692

[6] 李睿,王海燕,尚永彪.雞骨的綜合利用研究進展[J],肉類工業, 2010(11):54-57

[7]Michel Linder,P Rozan,Ramirez Suarez,et al.Nutritonal Value of VealBone Hydrolysate[J].Food Scie,1997,62(1):183-187

[8]XU JR,ZHANGM,IAUX H.Correlation between antioxidation and contentof total phenolics and anthocyanin in black soybean accessions[J].Scientia Agricultura Sinica,2006,39(8):1545-1552

[9]詹萍,張曉鳴,田洪磊．二次旋轉正交組合設計優化羊骨蛋白酶解工藝[J]．食品工業科技,2012,33(19):182-190

[10]馬儷珍,文旭娟.羊骨湯不同酶解方式對其成分的影響[J].食品研究與開發,2007,28(2):85-86

[11]張永華.食品分析[M].北京:中國輕工業出版社,2010:33-36

[12]馮月玲.雞骨湯膏調味配方研究與優化[J].中國調味品,2012,37 (2):116-120

[13]白艷紅,張相生,趙電波,等．分步酶解豬骨粉提取豬骨素的工藝研究[J]．食品工業科技,2012,28(12):1696-1699

[14]Larrless H T.食品感官評價原理與技術[M].王棟,等譯.北京:中國輕工業出版社,2001

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.023

收稿日期：2014-03-13

基金項目：河南省高校科技創新團隊支持計劃（13IRTSTHN006）

作者簡介：曹書峰（1973—），男（漢），工程師，在讀碩士，主要從事肉品加工與質量控制。

*通信作者：馬漢軍（1966—），男（漢），教授，博士，碩士生導師，主要從事肉品科學領域的教學和科研工作。

Research and Op tim ization on Processing Technology of Chicken Ossein Nutrition Block

CAOShu-feng，SONGZhao-jun，BAITeng-hui，MAHan-jun*
（Instituteof Food，Henan Instituteof Scienceand Technology，Xinxiang453003，Henan，China）

Abstract：A new chicken product，chicken ossein nutrition block was investigated and the processing technology was optimized as follows：the bone was brewed 6.5 h，then separated bone oil for 35 min，the remaining extractwashydrolyzed with protease and flavor enzyme for 4.5 h and 3.5 h respectively aftermixing and concentrating for 3.5 h，the productwasmolded with themoisture contentof 9%after blending 55min-60 min.Through the sensory evaluation and determination of nutrients，the product contained high protein content，low calories，rich calcium and phosphoruselementswas derived，correspondedwith people'sneedsof faster，health and nutrition development.

Keywords：chicken ossein nutrition block；enzymatic hydrolysis；diopter；nutritional content