食用牛油的制備及深加工技術綜述

王家升，張 慧，丁秀臻，孫思遠，趙 飛，李向陽

(山東農業大學 食品科學與工程學院，山東 泰安 271018)

食用牛油是由新鮮、潔凈、完好的牛脂肪組織加工提煉而成，類白色或淡黃色，口感細膩，風味地道。牛油脂肪酸組分多，并含微量元素、維生素A、維生素E等營養成分，具有提高免疫力、抗氧化、抗菌、防癌、維持腸道健康等保健作用。與植物油相比，精制牛油有不可替代的特殊香味，被廣泛應用于食品加工業。采用分提、控制氧化、乳化、酶解、降膽固醇等工藝對牛油進行精深加工，能夠進一步提升其品質及應用范圍。對牛油的理化特性、化學成分、制備工藝，牛油精深加工及應用進行綜述,以期為提升牛油產品質量，豐富牛油產品種類，拓寬牛油產品應用范圍提供參考。

1 牛油的理化特性

牛油，因提取方式、精煉程度及儲存方式不同，其理化特性也有差異。毛牛油硬度大，流動性差[1]；在精制過程中牛油的顏色會變淡，不良刺激性氣味會降低，風味也會有一定程度的變化[2-3]。陳麗蘭等研究了不同儲存溫度對牛油感官品質、過氧化值、酸價及菌落總數的影響，并建立了以酸價為表征指標的動力學模型來推測其保質期[4]；李桂華等對不同產地牛油外觀、氣味等理化特性進行了研究,結果如表1所示[5]。

表1 食用牛油的理化特性

2 牛油的化學成分

牛油含脂肪酸、維生素、礦物質、磷脂、膽固醇等成分。脂肪酸是牛油的主要營養成分，約有幾百種，目前從牛油中鑒定出的脂肪酸已有180～200種[6]。科學搭配飲食中的脂肪酸組成，保證飲食中的必須脂肪酸種類齊全，飽和及不飽和脂肪酸比例均衡，對人體健康非常重要[7-10]，據報道心腦血管病、腫瘤及老年癡呆癥等的發病率均與日常飲食攝入的脂肪酸種類及含量有一定的相關性[11]。

張明等對牛肌脂肪的脂肪酸組成進行檢測，根據脂肪酸甲酯標準品的相對保留時間來鑒定脂肪酸，共鑒定出37種脂肪酸，其中飽和脂肪酸17種，不飽和脂肪酸20種[12]。魏永生等在測定食用牛油脂肪酸組成的過程中，從牛油中鑒定出微量的奇數碳原子飽和脂肪酸，并發現其具有一定的抗癌作用[13]。王同珍、李桂華等測定、分析了牛油的脂肪酸組成，指出C14∶0，C16∶0，C18∶0等是組成牛油的主要脂肪酸[14]，牛油中飽和脂肪酸含量約65%,不飽和脂肪酸含量約35%，亞油酸、亞麻酸在牛油中含量較少,不能完全滿足人體對必需脂肪酸的需要[15]。孟宗等綜合分析了食用牛油的脂肪酸組成，指出牛油的脂肪酸組成受牛品種、產區、飼料、所取脂肪部位等多種因素影響，其主要脂肪酸組成見表2[16]。

表2 牛油的脂肪酸組成

3 牛油的制備

3.1 初提

牛油初提普遍采用蒸煮法與熬制法[17]，其工藝流程大致為：選料→清洗→絞料→輸送→分料→蒸煮→油渣分離→過濾→熬制毛油。連續熬制初提牛油工藝近年來發展很快，據報道低溫連續熬制所得牛油顏色較淺,風味較好,游離脂肪酸含量低，品質優良。

3.2 精制

工業化大規模初提得到的牛油, 往往顏色深、酸值大、雜質多、有異味，不適合直接食用，需要進一步精制。牛油精制一般包括熔解、脫酸、脫膠、脫色、脫臭、過濾等步驟，經過精制后的牛油,各項理化指標均符合國家食用動物油標準，可廣泛應用于食品加工業。張郁松對牛油的精制工藝進行研究，得到精制牛油工藝參數，具體流程為：粗牛油→熔油→過濾→水化→堿煉→脫色→過濾→脫臭→注模→冷卻→脫模→精煉牛油塊→包裝→成品[18]；周石洋等通過研究也得到了精制牛油的工藝流程，該工藝具有流程短、易操作，勞動強度低，生產效率高等特點。工藝流程為[19]：

生牛油→熔解→過濾→脫酸→脫色→脫臭→過濾→冷卻→檢 驗→成型→包裝→成品。

↓

罐裝→成品

3.3 深加工

牛油飽和脂肪酸含量高，膽固醇含量高，熔點高，甘油三脂組分復雜，不宜被人體消化吸收，多吃不益，烹調中較少使用，但牛油因固有的風味及塑性等特點，被食品加工業廣泛應用。為提高牛油的品質及應用范圍，對牛油進行降膽固醇、控制氧化、酶解、酯交換、乳化、分提等深加工研究成為近幾年的熱點。

3.3.1 降膽固醇

牛油膽固醇含量較高，大量食用可能會有多余的膽固醇存積體內，不利于身體健康。任美燕、宋榮娜等對多種吸附劑對牛油膽固醇的脫除效果進行研究，結果表明，在中性氧化鋁、阿拉伯樹膠、酸性氧化鋁等多種吸附劑中,中性氧化鋁對牛油膽固醇的吸附作用最強,對牛油本身的性質影響也最小，在溫度65 ℃，中性氧化鋁添加量15%時對牛油中膽固醇進行脫除，1小時后牛油中膽固醇的脫除率可達到40%以上[20]。Yavari A等研究了商業卵磷脂對牛脂膽固醇的脫除效果，發現隨卵磷脂—牛脂比和攪拌速率的增加牛脂中膽固醇的去除率顯著增加，適宜的條件下牛脂中膽固醇的去除率高達43%[21]。微生物法脫除牛油中的膽固醇目前還鮮有報道。

3.3.2 控制氧化

牛油氧化產生的醛類、酮類及羧酸類等與還原糖、氨基酸可發生美拉德反應產生具有牛肉特征香氣的化合物[22]。牛油適度氧化對于牛肉味香精的制備具有重要意義。

氧化形式及氧化程度不同，牛油的氧化產物也不同，其參與美拉德反應產物的肉類風味也會有很大差別。龔鋼明等探究了牛油氧化程度對牛肉香精風味形成的影響，并鑒定出12種主要風味物質[23]。孫寶國等以過氧化值、茴香胺值和酸值來表征牛油的氧化狀態，研究溫度、時間、抗氧劑及空氣流速對牛油氧化產物的影響，確定了牛油控制氧化制備牛肉味香精前驅體的最佳工藝:反應溫度140 ℃，反應時間3 h，抗氧劑VE0.01%，空氣流速0.018～0.035 m3/h·100 g脂肪[24]。張曉鳴等公開了一種適度酶解牛脂，溫和加熱調控其氧化制備肉味香精前體物的方法。該法低能耗、易調控、不易產生副產物、比較適于工業化生產[25]。

3.3.3 酯交換

牛油熔點高，塑性范圍窄，不飽和脂肪酸含量較低，如果將其直接應用到烘焙食品中，如有溫度波動極易起砂,從而影響產品的物理性質、品味及口感[26]。基于此，只有對牛油進行適當的改性，才可以使其更適合烘焙食品加工的需要。Kowalska M等，研究采用牛油和葵花籽油混合物通過化學方法和酶法進行脂交換改性，并對酯交換產物進行分析，發現酯交換產物與混合物相比總脂肪酸種類基本不變，但其在甘三酯的位置因催化劑的種類不同而有差異[27]。孟宗等研究采用牛油與低芥酸菜籽油酶法酯交換制備塑性脂肪，指出脂肪酶添加量8.8%(以油質量計)，反應溫度72 ℃，反應時間2.8 h為酯交換最佳條件，該條件下，酯交換度為0.450，酯交換后牛油的塑性范圍明顯變寬，更適合作為烘焙型起酥油及人造奶油基料油[28]。

3.3.4 乳化

乳化牛油是以食用牛油等為油相，以純凈水等為水相，選擇恰當的乳化劑，采用合適的乳化方法所獲取的穩定乳化體系，其晶體分布均勻細膩，具有良好的打發性及留香性，廣泛用于食品的調味和加香。張華等通過研究發現從菜籽粕中提取的表面活性物質可以改善乳化牛油的穩定性和抗氧化性[29]。王蘭甜等對牛油乳化工藝進行優化研究，確定了牛油—水體系最佳的HLB值為10.53，該體系最適用的復配乳化劑為吐溫80和單甘酯以3∶2的比例復配，其最適添加量為0.8%，該體系最佳增稠劑配比為黃原膠0.1%，瓜爾豆膠0.25%，卡拉膠0.1%，該工藝得到的乳化牛油，穩定系數可達96.3%[30]。徐振波, 王興國, 劉元法等研究了乳化劑在全牛油基人造奶油中的應用，探究普通單甘酯、斯潘60和卵磷脂3種乳化劑在人造奶油中的最佳配比，并最終確定全牛油基人造奶油最佳配方。此配方產品晶體穩定性較好，不易起砂，適合在烘焙食品中應用[31]。范婷婷等在對不同穩定劑、乳化劑以及不同乳化條件對牛油粉末油脂乳化穩定性及品質的影響研究中，篩選出牛油粉末油脂最適合的穩定劑為阿拉伯膠，最佳乳化劑組成和用量為蔗糖脂肪酸酯(SE-13 )0.5%,分子蒸餾單甘脂(GMS)0.4%,檸檬酸脂肪酸甘油酯(CITREM )0.9%,最適乳化溫度為75℃，最適乳化時間為15min，該條件下產品乳化穩定性為96.7%[32]。

3.3.5 分提

乳化分提、溶劑分提、干法分提、液—液萃取分提等是對油脂進行分提的常用方法[33]。牛油甘油三脂組分復雜，分提工藝及分提條件的任何細微變化，都會對分提產物造成很大影響，為了得到品質穩定的牛油分提產物以及低熔點的軟脂，國內外學者對牛油分提工藝進行了大量的研究[34]。Tirtiaux最先對牛油分提工藝進行研究，并成功得到從熔點56 ℃的硬脂到熔點低于20 ℃的液態油等一系列牛油分提產品[35]。Bashiri P等對干法及溶劑法分提牛油進行對比研究，結果表明從經濟及其他方面綜合考慮，用干法對牛油進行分提較為合適[36]。劉軍海等報道了一種多級牛油干法分提工藝，此工藝主要產品為優質硬脂和頂級油酸酯，可用于無氫化餐桌油、硬起酥油、煎炸起酥油、人造奶油及色拉油的配料。圖1為多級干法分提工藝流程[37]。

圖1 牛油多級干法分提工藝

4 牛油的應用

牛油是一種高熔點的油脂,脂肪酸種類多,飽和脂肪酸含量高,風味優良，營養豐富，穩定性高，經濟價值高，被廣泛應用于食品行業。

4.1 在烹飪中的應用

牛油內膽固醇含量相對較高，不易多吃，但牛油富含對人體健康有益的成分，且其特有的香味往往能勾起人們的食欲，所以牛油也常常會被人們應用于烹飪中。牛油米線、牛油拌飯、牛油炒飯、牛油炒面、牛油炒蟹、蒜蓉牛油炒青口等都是非常可口的飯菜。隨著牛油膽固醇脫除技術的進一步研究，低膽固醇牛油新產品會不斷被開發，其在烹飪中的應用會更加廣泛。

4.2 在調味品中的應用

乳化牛油可以使油溶性調味油在調味汁等水質中得以應用，形成復合調味原料。復合調味原料不僅能賦予食品逼真的質感與香氣，還能使食品呈現良好的天然原料色澤。作為優良的調味和加香產品，乳化牛油的需求量正在不斷增加。

牛油氧化制備的肉味香精，脂香、肉香及烤香濃郁，即可以使人們盡情享受食品的美味，又不會使人發胖，深受消費者喜愛，被廣泛應用于肉制品、膨化食品、方便食品、雞精等產品中[38]。據報道，牛油肉味香精在研發中國本土特色的熟肉產品中起著舉足輕重的作用,它的品質及科技含量不僅直接影響加香產品的質量與風味,而且是影響這些加香產品競爭力的關鍵因素。

火鍋是我國特有的傳統美食，因其老少皆宜、鮮香味美、保健強身而深受消費者喜愛。以牛油、辣椒等多種調味料為原料，以一定的配方經特殊的風味設計生產的牛油火鍋底料，具有呈味成分多、口感復雜的特點，是一種針對性很強的新型火鍋專用調味品，近些年，深受餐飲業的青睞[38]。

4.3 在烘焙食品中的應用

牛油作為面包、糕點和餅干等烘焙食品的重要原料，它可以改善烘焙食品的體積，賦予其良好的口感、風味和外觀，并延長其保質期。油脂復配及酯交換等工藝制備的牛油基起酥油，具有更優秀的發泡性、起酥性和口溶性，且留香持久、風味厚實，被廣泛應用于烘焙食品中。

5 結論

綜上所述，牛油已成為目前被廣泛生產以供食用的動物油脂之一。國內外研究者在牛油的理化特性、化學組成，提取、精制、深加工以及應用方面做了大量工作，為牛油產品的開發、生產及應用，提供了理論與技術支持。

但目前國內對牛油進行降膽固醇、脂交換、微膠囊化、乳化、分提等深加工研究還很少，未來進一步加強對牛油精深加工技術的研究，提高牛油產品的質量與性能，拓寬牛油產品的應用范圍，開發滿足消費者對健康與營養需要的牛脂風味食品，具有廣闊前景。

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