畜禽骨微粉碎技術(shù)及其在食品中的應(yīng)用

張　婷，張，熊　偉，賀明明，莊雪梅

（成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗室，四川成都　610106）

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畜禽骨微粉碎技術(shù)及其在食品中的應(yīng)用

（成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗室，四川成都610106）

摘要：畜禽骨經(jīng)微粉碎后，其中的營養(yǎng)物質(zhì)易于消化吸收。畜禽骨微粉碎方法有酸解、堿解、酶解、微生物發(fā)酵及多種方法聯(lián)合法，經(jīng)過微粉碎后的畜禽骨可用于西式腸類、骨泥掛面、酸辣醬、飲料、餅干等食品。為了促進(jìn)畜禽骨中營養(yǎng)物質(zhì)的充分利用，對畜禽骨的微粉碎技術(shù)及其在食品中的應(yīng)用研究進(jìn)行總結(jié)分析。

關(guān)鍵詞：骨粉；加工現(xiàn)狀；應(yīng)用

我國是肉類生產(chǎn)大國，2015年豬、牛、羊禽肉產(chǎn)量8 454×104t，其中豬肉產(chǎn)量5 487×104t。以畜禽骨占胴體10%估算，2015年我國將產(chǎn)生845× 104t左右的畜禽骨副產(chǎn)物。將這些畜禽骨副產(chǎn)物回收利用，不僅有利于減少環(huán)境污染，而且可以有效利用畜禽資源，降低肉類生產(chǎn)成本。目前，我國對新鮮畜禽骨的利用主要是將排骨、腔骨、腿骨用于烹調(diào)食用，其他的畜禽骨都未能得到很好利用[1]。畜禽骨中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，其中蛋白質(zhì)含量約為12.0%～35.0%，Gly，Glu，Pro，Ala和Asp的含量高。Glu和Asp為鮮味氨基酸，Gly和Ala為甜味氨基酸，這些氨基酸的存在為畜禽骨的呈味提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。畜禽骨中脂類含量較低，飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例接近1∶1[2]。畜禽骨中的無機(jī)質(zhì)含量達(dá)40.0%以上，主要有Ca，P，Mg，Na，Cl等，其中Ca∶P約為2∶1，是人體吸收Ca最佳的比例。畜禽骨中還含有VA，VD，VB等，以及一些有特殊功能的營養(yǎng)物質(zhì)，如磷脂質(zhì)、軟骨素、膠原蛋白等[2]。

盡管畜禽骨中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，但是如何將這些營養(yǎng)物質(zhì)充分利用，是制約高附加值利用畜禽骨的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)畜禽骨的粒徑小于110 μm時，在與人體胃液相同的pH值下可溶[3]；這種粒徑的骨粉可用于制作飲品、可溶活性骨鈣粉或制成補(bǔ)鈣膠囊、片劑。因此，骨粉的微粉碎對其營養(yǎng)物質(zhì)的利用非常關(guān)鍵。為了更好地促進(jìn)畜禽骨的回收利用，本文對畜禽骨的微粉碎技術(shù)及其在食品中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)分析。

1　微骨粉的定義

所謂微骨粉是指畜禽骨經(jīng)超微粉碎技術(shù)粉碎得到的平均直徑在100～500 μm以下的骨粒；超微骨粉是指粒徑為10～25 μm以下的微細(xì)顆粒[4]。畜禽經(jīng)過粉碎后通常具有較大的表面積和空隙率，有很好的吸附性和流動性，其中的營養(yǎng)物質(zhì)變得更容易吸收。

2　微骨粉的制備方法

傳統(tǒng)的微骨粉制備方法大致分為蒸煮法、高濕高壓法、生化法等幾種[2]，但這些方法都存在一定的局限性。為了更好地制備微骨粉，研究者們在傳統(tǒng)的骨粉制作法上改進(jìn)了制備工藝，主要有酸解法、堿解法、酶解法、微生物發(fā)酵法等。

2.1酸解法

畜禽骨中的膠原纖維較多，是造成高溫高壓、蒸煮法等得到的骨粉較為粗糙的原因之一。酸解法通過破壞骨粉中膠原纖維中蛋白質(zhì)的鹽鍵、酯鍵，使骨蛋白質(zhì)水解，并易于粉碎[5]。酸解法得到的骨粉，可以增加骨粉的鈣出溶率和可溶性蛋白質(zhì)的含量。連喜軍等人[6]比較了醋酸、磷酸、檸檬酸和乳酸水解骨粉的不同效果，4種酸轉(zhuǎn)化骨鈣的百分率分別為19.3%，28.8%，30.7%，22.8%。酸解蛋白質(zhì)時不會使L-型氨基酸轉(zhuǎn)換成D-型氨基酸，營養(yǎng)價值較傳統(tǒng)的高溫高壓、蒸煮法得到很大的提高，且細(xì)化度也得到了改善。

2.2酶解法

利用酶解畜禽骨中蛋白質(zhì)的研究始于20世紀(jì)70年代[7]。趙瑞香等人[8]比較了中性蛋白酶、胰酶和堿性蛋白酶作用于骨粉的效果，發(fā)現(xiàn)用胰酶可獲得最大的鈣轉(zhuǎn)化率，鈣溶出率為2.56%，骨鈣轉(zhuǎn)化率為16.0%，并確定了胰酶最佳用量為骨粉∶胰酶（W/W）=1 000∶1～2 000∶1，酶解時間為9～10 h。周濤[9]用木瓜蛋白酶酶解鮐魚頭骨等加工廢棄物，確定了最佳水解條件，并選用不同顆粒大小的活性炭對水解液進(jìn)行脫色，制得營養(yǎng)價值高、水溶性好的蛋白水解物，可作為理想的蛋白質(zhì)強(qiáng)化劑。

2.3微生物發(fā)酵法

利用微生物的作用降解骨粉中的蛋白質(zhì)、黏多糖，使部分鈣從結(jié)合態(tài)游離出來。該法兼有酸解、酶解、生物轉(zhuǎn)化的共同作用，是一種比較新且效果好的方法。唐勇等人利用乳酸菌發(fā)酵超微骨粉，得出骨粉的直徑大小與發(fā)酵產(chǎn)生游離鈣離子量和氨基酸的生成量存在顯著相關(guān)性，骨粉結(jié)合鈣最大游離轉(zhuǎn)化率為36.9%，骨粉蛋白質(zhì)最大水解率為63.0%。

2.4多種方法結(jié)合制骨粉

2.4.1檸檬酸及胃蛋白酶法

檸檬酸作用于蛋白質(zhì)，主要破壞蛋白質(zhì)中的鹽鍵和酯鍵等，使蛋白質(zhì)二、三級結(jié)構(gòu)受到破壞而變性分解。對于膠原蛋白，可以使其中鄰近膠原蛋白的連接處分解[6]。檸檬酸在生物體內(nèi)參與機(jī)體的新陳代謝，無毒副作用，并為胃蛋白酶提供酸性環(huán)境，可充分提高骨蛋白、骨鈣的利用率。尹彥洋等人利用檸檬酸與胃蛋白酶的協(xié)同作用，研究了檸檬酸與胃蛋白酶水解牛骨粉的最佳工藝條件，得出檸檬酸濃度0.5 mol/L、酶與底物蛋白量比（E/S）500 U/g、底物濃度11%、反應(yīng)時間6 h，水解度和鈣溶出率分別達(dá)33.7%和11.2%。

2.4.2高壓和酶解輔助法

將畜禽骨經(jīng)過高壓處理后再用木瓜蛋白酶水解可制得超微骨粉，提高畜禽骨的粉碎率。高壓處理使骨頭軟化，骨蛋白易于酶解。張崟等人通過響應(yīng)面法優(yōu)化了高壓及酶處理豬骨的粉碎工藝，得出酶解溫度55℃，酶解時間2.01 h，酶解pH值7.00，加酶量10 363 U/g時所得豬骨的粉碎率最高為82.0%，比未優(yōu)化前提高了9.45%。對粉碎前后豬骨中的Ca，P含量分析，得出高壓和酶解輔助粉碎對豬骨中的Ca，P含量損失較小。

3　微骨粉在食品中的應(yīng)用

3.1西式腸類制品

灌腸類的食品（如火腿、脆皮腸等）現(xiàn)在受到消費(fèi)者廣泛喜愛。傳統(tǒng)的做法是利用豬肉與淀粉按一定比例混合后加入調(diào)味的佐料，現(xiàn)在也有研究者將骨粉加入到腸類中。花金東等人將100目以上的骨粉添加到熱狗香腸、大陸早餐腸、雞肉早餐腸和棒棒腸中并對其口感做了評價。在比較了不同的骨粉添加量以后得出，當(dāng)骨粉添加量為2%時產(chǎn)品感官評價最好，可增加制品的鈣質(zhì)為115 mg/100 g。

3.2富鈣骨泥掛面

余華將粉碎度為100目的骨粉添加到掛面中，比較了骨泥添加量10%，15%，20%時對掛面的感官品質(zhì)影響，得出骨粉添加量15%，CMC添加量0.3%時所得掛面的柔韌性、勁道、彈性、爽口、口感好，而且面條光滑、熟斷條率低、不渾湯。為了去除骨粉本身帶有的腥味，余華使用了β-CD加以去除，效果很好。對骨粉的營養(yǎng)進(jìn)行測定，每100 g骨粉中含有10.94 g蛋白質(zhì)，1.85 g脂肪，432.56 mg鈣，221.05 mg磷。

3.3微骨粉酸辣醬及飲料

陳麗堯[1]研究了超微粉碎骨粉酸辣醬，骨粉水解后以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心15 min，取底層的物質(zhì)，通過添加不同量的辣椒油進(jìn)行感官評價。結(jié)果表明，酸辣醬在加了骨粉以后辣味較輕、有酸味、也有骨頭的香味，顏色暗紅，口感比較細(xì)膩。

除了超微粉碎骨粉酸辣醬，陳麗堯還做了骨粉飲料，當(dāng)稀釋倍數(shù)為80倍時飲料總體分?jǐn)?shù)較高，且在蔗糖添加量為10%和15%時，感官評價最高；當(dāng)蔗糖添加量為15%，稀釋倍數(shù)為80倍時，飲料口感相比其他組好。

3.4微骨粉餅干

餅干是現(xiàn)代人們都很喜愛的一種食品，將骨粉加入到餅干中，不僅可以增加餅干的營養(yǎng)性，還能利用餅干特殊的口感來掩蓋骨粉帶來的不適口感。張昕研究超微骨粉餅干的最適比例，得出超微骨粉添加量10%時餅干口感酥松、表面光滑、外形完整，但無骨香味；超微骨粉添加量增加到30%以上，餅干的色澤變深、口感變壞、質(zhì)地僵硬。

3.5其他骨粉制品

用不同種類的酶制劑，將骨中的蛋白質(zhì)水解成小分子肽和游離的氨基酸，具有原料的天然肉香氣。經(jīng)反應(yīng)后，具有各種不同風(fēng)味，除了以上提到的食品以外，還有富鈣骨泥膨化營養(yǎng)米果、高效同補(bǔ)鈣肽糜型、味類似于腐乳的“鈣方”。此外，國外研究了用骨粉作為固定化酶的載體，將β-半乳糖苷酶和淀粉酶固定于骨粉上，應(yīng)用于食品工業(yè)，如生產(chǎn)糖漿，達(dá)到非常好的效果。保健品也是現(xiàn)在很熱的一種類型，利用動物骨可以做成不同風(fēng)味的骨髓壯骨粉、骨精、多肽鈣磷制劑等。該類產(chǎn)品富含蛋白質(zhì)、多肽及其他無機(jī)鹽，強(qiáng)化了人體對鈣及其他微量元素的補(bǔ)充，適應(yīng)了現(xiàn)代天然保健食品的發(fā)展趨勢。

4　結(jié)論

畜禽骨經(jīng)過微粉碎后，可以使其中營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率大大提高。研究顯示，除了傳統(tǒng)的機(jī)械粉碎外，酸解、堿解、酶解及微生物發(fā)酵均可以實(shí)現(xiàn)畜禽骨的微粉碎。經(jīng)過微粉碎的畜禽骨，可用于西式腸類、骨泥掛面、酸辣醬、飲料、餅干等食品加工。

參考文獻(xiàn)：

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[4]高福成.現(xiàn)代食品工業(yè)高新技術(shù) [M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1997：21-56.

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[7]趙霞，馬麗珍.酶解利用骨蛋白的研究進(jìn)展 [J].肉類工業(yè)，2003（6）：32-36.

[8]趙瑞香，連喜軍，王欣，等.利用酶法促使骨粉中鈣轉(zhuǎn)化的研究 [J].食品科學(xué)，2000，21（3）：34-36.

[9]周濤.酶解鮐魚蛋白制取低分子肽的初步研究 [J].浙江水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報，1997，16（1）：13-18.◇

中圖分類號：TS201.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.014

文章編號：1671-9646（2016）06a-0052-02

收稿日期：2016-05-04

作者簡介：張婷（1995— ），女，本科，研究方向為畜產(chǎn)品加工及保藏。

Micro-crushing Technology of Animal Bone and Its Application in Foods

ZHANG Ting，ZHANG Yin，XIONG Wei，HE Mingming，ZHUANG Xuemei
（Key Laboratory for Meat Processing of Sichuan Province，Chengdu University，Chengdu，Sichuan 610106，China）

Abstract：The nutrients in animal bone are easy to be digested and absorbed as after micro-crushing.Recent reported methods used to broken animal bone include acid hydrolysis，alkali hydrolysis，enzymatic hydrolysis，microbial fermentation and combined methods.The micro-crushing bone has been used in production of western sausage，bone vermicelli，chutney，drinks，biscuits and other foods.In order to make full use of nutrients in animal bones，the micro-crushing technology and its application in food production is summarized.

Key words：bone dust；processing status；application