平涼紅牛超細鮮骨粉制備關鍵工藝研究

童紅梅，宋巧，高蕓，路彬，劉一亞

（甘肅醫學院，甘肅平涼744000）

平涼紅牛超細鮮骨粉制備關鍵工藝研究

童紅梅，宋巧，高蕓，路彬，劉一亞

（甘肅醫學院，甘肅平涼744000）

為探索平涼紅牛超細鮮骨粉制備的關鍵工藝，采用L9（34）正交試驗法以骨粒細度為評價指標研究紅牛超細鮮骨粉生產的最適工藝條件。鮮紅牛骨經清洗去雜、低溫冷凍、初級粉碎、高溫蒸煮除脂等工藝預處理后，膠體磨細化是超細化的關鍵環節，影響紅牛骨超細化生產的主次因素依次為磨齒間隙、膠磨次數、初碎粒度、高壓時間；最適工藝條件為磨齒間隙為5μm、膠磨次數3次、初級粒度5 cm、90min高溫蒸煮，可得到粒度為15.0μm紅牛超細鮮骨粉。結果表明：紅牛骨經超細化得到15.0μm的鮮骨粉的含鈣量可達12 577.15mg/100 g，含磷量為5 051.3mg/100 g，蛋白質和脂肪的含量分別為10.4%和6.7%，都達到了較高的水平，極具開發利用價值。

紅牛鮮骨；超細化；關鍵工藝；研究

平涼是甘肅省重要的畜產品集散地，有兩千多年的養牛歷史。平涼紅牛是秦川牛系與當地品種雜交改良的肉役兼用型品種，以皮質厚韌、肉質細嫩著稱[1]。近年來，平涼紅牛做為當地主要的養殖產業有了大規模的發展，年產紅牛116萬頭，出欄商品牛41.33萬頭。平涼紅牛骨是紅牛產業的副產品，營養素含量十分豐富，其中蛋白質和脂肪含量分別為11.8%和8.1%，其含有重要的防止衰老活性物質，又是食品中主要的風味成分的來源[2]。另外，其又富含Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、F-及檸檬酸根等離子及人體所必需的Co、Cu、Fe、Mn、Si、Zn等多種礦質元素，鈣磷比例為2∶1，是人體內吸收鈣磷的最佳比例[3]。每年有大量的紅牛骨被做為三廢處理，既浪費資源又污染環境。

紅牛超細鮮粉是以物理方式制備而得，營養成分全部以天然生物體的原有形式存在，且動物骨骼組成與人骨相似，鈣磷吸收利用率高達60%～90%[4-5]。目前它已越來越受到國內外的重視，國際市場骨制食品的開發利用已成為熱點[7]。基于我國人民普遍缺鈣現狀，而我國骨資源豐富且成本低、營養價值高等特點，綜合開發利用動物鮮骨，以改善我國人民鈣攝入不足的現象，十分必要[6]。

本研究以平涼紅牛鮮骨為原料，通過流水漂洗去雜、低溫冷凍初碎、高溫蒸煮除脂、超細化粉碎、低溫干燥等新工藝開發研制活性紅牛超細鮮骨粉制品，以其改善紅牛骨資源廢棄、附加值低、造成資源浪費和環境污染的現狀，同時解決平涼紅牛“外銷不暢，內銷不旺”的困頓局面，開辟紅牛資源利用新途徑，對提高紅牛產業加工附加值和促進城鄉經濟發展都具有一定的實際意義，同時還為工業化生產牛骨粉產品及其推廣應用提供了科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮紅牛骨：平涼市景興紅牛有限公司；酪蛋白磷酸肽（食品級）。

1.2 設備

BS-224S電子天平：賽多利斯儀器有限公司；FW-100型萬能粉碎機：北京科偉永興儀器有限公司；DHG-9123A電熱恒溫熱風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；130型膠體磨：山東龍興化工機械集團；TM-329高壓滅菌釜：東明公司；凱氏定氮儀：北京海光儀器公司。

1.3 超細紅牛鮮骨粉制備預處理

將市售的新鮮紅牛骨切割成大小基本一致的骨塊，冷水浸泡3 h～5 h去除血水與雜質，流水清洗3次，低溫冷凍（-20℃，24 h～36 h）后進入粉碎機粉粹，粒度10 cm左右。初級粉碎的骨粒經壓力0.2MPa～0.4MPa，121℃、90min高溫蒸煮，加水離心過濾除脂后，骨漿流入磨漿機粗磨，再進入膠體磨中進行超細化粉碎。

1.4 超細紅牛鮮骨粉制備正交試驗

在查閱大量文獻與多次預試驗的基礎上，發現超細化工藝的關鍵環節在膠體磨處理階段，為了探索膠體磨超細化紅牛骨粉的最適工藝條件，采用了L9（34）正交試驗（見表1）優化最適超細化工藝。A代表初碎粒度（cm），B代表高壓時間（min），C代表磨齒間隙（μm），D代表膠磨次數，以骨粒細度為評價指標，確定最佳超細化工藝條件。

表1 紅牛骨超細化試驗因子與水平表Table1 Factor and level table of ultra-fine test of Red bull bone

1.5 紅牛超細化骨粉的感官評價

隨機請10個人對制品的色澤、滋氣味、組織狀態按照表2的要求進行打分，以評價產品的感官指標[7]。

表2 紅牛超細化骨粉感官指標與評分標準（百分制）Table2 Sensory projects and scoring criteria（percentage system）about ultra-fine bone powder

1.6 評價指標

1）紅牛超細鮮骨粉中水分測定：按照GB 5009.3-2010《食品安全國家標準食品中水分含量的測定》測定[8]。

2）紅牛超細鮮骨粉鈣含量測定：按GB/T 9695.13-2009《肉與肉制品鈣含量的測定》測定[9]。

3）紅牛超細鮮骨粉蛋白質含量測定：按GB 5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》測定[10]。

4）紅牛超細鮮骨粉脂肪含量測定：脂肪含量測定按GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》測定。

5）微生物指標：按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》、SN/T 0973-2010《進出口肉、肉制品及其他食品中腸出血性大腸桿菌O157：H7檢測方法》、GB 4789.15-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》、GB 29921-2013《食品安全國家標準食品中致病菌限量》測定。

2 結果與分析

2.1 紅牛超細鮮骨粉制品生產工藝流程的確定

本研究在參考大量文獻和多次預試驗的基礎上，不同于一般傳統骨粉加工方法，本項目研究采用流水浸泡去雜、低溫冷凍粉碎、高溫蒸煮除脂、初碎膠磨超細化、低溫干燥等工藝環節制備新鮮紅牛骨粉；經反復多次試驗得出制品生產工藝最佳流程為：

新鮮紅牛骨→切割→清洗→低溫冷凍→粗粉碎→高壓蒸煮→除脂→膠磨超細化→低溫干燥→紅牛超細鮮骨粉成品。

2.2 紅牛鮮骨粉超細化正交試驗結果

將經過預處理初碎去油去脂后的骨泥進行膠磨超細化處理，關鍵工藝條件的研究結果見結果見表3、表4。

表3 紅牛骨超細粉碎正交試驗直觀分析Table3 Ultra-fine grinding orthogonal test Red bull bone intuitive analysis

表4 紅牛骨超細粉碎試驗方差分析表Table4 Red bull bone ultrafine crushing test anova table

對表3、表4結果進行直觀分析可知：1）RC＞RD＞RA＞RB，影響紅牛骨超細化的主次因素為磨齒間隙＞膠磨次數＞初碎粒度＞高壓時間；2）從各因素水平對紅牛骨粉骨粒細度量的影響來看：K1C＜K2C＜K3C，說明磨齒間隙為5μm時骨粒細度最小；在膠磨次數這個因素中，K3D＜K2D＜K1D，說明膠磨次數越多，骨粒細度越小；在初碎粒度因素中K1A＜K2A＜K3A，說明初碎粒度越小，骨粒細度越細；在高壓時間因素中，K2B＜K3B＜K1B，高壓時間90min，對骨粒細度影響最大；3）由K值可知最佳工藝組合為A1B2C1D3。

正交試驗最佳組合沒有出現在試驗組中，用A1B2C1D3組合的工藝進行了3次重復驗證試驗，其骨粒細度為15.1、14.7、14.5μm），均低于處理中的最佳組，進一步驗證了最佳組合為A1B2C1D3。

驗證最佳工藝條件為初級粉碎的5 cm骨粒，經121℃、90min高溫蒸煮，加水離心過濾除脂后的骨漿流入磨漿機初磨后，再進入膠體磨中，磨齒間隙為5μm、膠磨次數3次，可得到呈半透明狀態的鮮骨泥，粒度為15.0μm，在40℃、風速3.0m/s風干可得活性紅牛超細鮮骨粉制品，低溫密封貯藏。

2.3 紅牛超細鮮骨粉感官評價

紅牛骨超細骨粉感官評價結果見表5。

表5 紅牛骨超細骨粉感官評價結果Table5 Sensory evaluation results of ultra-fine bone powder of Red Bu ll

對制品的感官狀態評價結果表明：紅牛超細鮮骨粉制品呈現淡黃色，氣味純正，無異味，為粉末狀，無粘結現象，略有光澤。

2.4 紅牛超細鮮骨粉主要理化評價指標結果分析

紅牛骨超細骨粉主要理化評價指標結果見表6。

表6 紅牛超細鮮骨粉主要理化性質Table6 Physical and chamical properties of ultra-fine fresh bone powder

紅牛超細鮮骨粉的水分含量低于8%，因此在儲存過程中不易結塊和霉變，易于保存[11]。由于紅牛骨粉中含有較高的蛋白，蛋白質和脂肪的含量分別為10.4%和6.7%，都達到了較高的水平。由于人體對鈣磷的吸收是相互影響的關系，只有比例適宜時才能較好的被人體所吸收，試驗所制得的紅牛超細鮮骨粉中，鈣、磷的比例經檢測接近2∶1的水平，正是人體所能吸收的最佳比例，因此能同時起到補充鈣、磷元素的要求[12]。菌落總數、大腸菌群符合國家衛生標準，致病菌未檢出。

3 結論

1）為了探索平涼紅牛超細鮮骨粉制備的關鍵工藝，采用L9（34）正交試驗法以骨粒細度為評價指標研究紅牛超細鮮骨粉生產的最適工藝流程。將新鮮紅牛骨經清洗去雜、低溫冷凍、初級粉碎、高溫蒸煮除脂、膠體磨超細化處理、低溫干燥等工藝可制得產品，膠體磨細化是紅牛鮮骨超細化的關鍵工藝。

2）影響紅牛鮮骨超細化生產的主次因素依次為為磨齒間隙、膠磨次數、初碎粒度、高壓時間；最適工藝條件為磨齒間隙為5μm、膠磨次數3次、初級粒度5 cm，90 min高溫蒸煮，可得到粒度為15.0μm紅牛超細鮮骨粉。經檢測紅牛超細微鮮骨粉的含鈣量為12 577.15mg/100 g，含磷量為5 051.3mg/100 g，蛋白質和脂肪的含量分別為10.4%和6.7%，都達到了較高的水平，紅牛超細鮮骨粉中鈣、磷的比例經檢測接近2∶1的水平，由于人體對鈣磷的吸收是相互影響的關系，只有比例適宜時才能較好的被人體所吸收，而2∶1的比例最適宜人體的吸收與利用。

3）紅牛超細鮮骨粉制品呈現淡黃色，氣味純正，無異味，為粉末狀，無粘結現象，微生物指標符合同類制品國家標準[13]。紅牛超細鮮骨粉的水分含量為7.23%，低于8%，在儲存過程中不易結塊和霉變，易于保存。但由于含水量低，在潮濕環境中易于吸潮，不宜長期貯藏，其包裝與貯藏條件有待進一步的研究。

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[2]李文彬,徐建峰,李三祿.“平涼紅牛”肉用指數的相關研究[J].中國牛業科學,2011,37(6):29-31,34

[3]廖洪波,李洪波,李鐵軍,等.動物骨粉的營養、加工及應用[J].肉類工業,2003(1):23-25

[4]楊紅,肖厚榮,張慧.高溫蒸煮法制備牛骨粉的工藝研究[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2015(2):27-29

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Study on the Key Technology of Preparation of Ultra-fine Fresh Bone Powder of Pingliang Red Bull

TONG Hong-mei，SONG Qiao，GAO Yun，LU Bin，LIU Yi-ya
（Gansu Medical College，Pingliang744000，Gansu，China）

To explore out the key technology of preparation of ultra-fine fresh bone powder（UFFBP）of Pingliang Red Bull，used L9（34）orthogonal test evaluation index of bone grain fineness to study ultra-fine fresh bone powder of Pingliang Red Bull production optimum process conditions.The bone after cleaning to miscellaneous，low temperature freezing，primary crushing，high-temperature cooking after eliminating lipid process such as pretreatment，colloid mill was a key link in the process of ultrafine，primary and secondary factors affecting red bull bone ultrafine production，followed by gear grinding clearance，glue grinding times，primary particle size，high pressure time.The optimum technological conditions for grinding clearance was 5μm，3 times the glue grinding times and primary particle size 5 cm and 90min high-temperature cooking，could get the fine fresh bone powder of size 15.0μm.The result showed that the bone of Ping-liang Red Bull by 15.0μm ultrafine fresh bone powder could be up to 12 577.15 mg/100 g of calcium content，phosphorus content was 5 051.3mg/100 g，protein and fat content of 10.4%and 6.7%，respectively，had reached a higher level，was extremely valuable for development and utilization.

fresh bone of Red Bull；ultra-fine；the key technology；research

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.018

2016-05-24

甘肅省教育廳高等學校科研項目資助（2015A-178）

童紅梅（1970—），女（漢），教授，碩士，主要從事藥用植物資源研究。