食品行業(yè)需要把大力開(kāi)發(fā)骨類(lèi)食品,充分利用畜禽骨作為一個(gè)食品的重要發(fā)展方向,因?yàn)樾笄莨堑拈_(kāi)發(fā)利用具有以下優(yōu)勢(shì):1營(yíng)養(yǎng)成分全面,比例均衡,開(kāi)發(fā)價(jià)值大;2原料充足,價(jià)格低,利潤(rùn)大;3符合天然、綠色和可持續(xù)發(fā)展的食品工業(yè)的發(fā)展理念;4開(kāi)發(fā)空間大。畜禽骨的利用對(duì)于開(kāi)發(fā)新型、天然、綠色的營(yíng)養(yǎng)食品及食品添加劑,提高肉品加工企業(yè)的綜合效益,具有廣闊的應(yīng)用前景。文章主要介紹了畜禽骨加工的綜合利用途徑和常用技術(shù),并展望了其發(fā)展方向。
1綜合利用路線(xiàn)本工藝
最大的特點(diǎn)是資源得到充分而有效地利用,畜禽骨經(jīng)破碎、蒸煮提取后獲得的骨湯、骨油和骨渣都有多種加工途徑,產(chǎn)品可定位為工品原料、飼料、調(diào)味品、保健品和營(yíng)養(yǎng)品等。
2加工技術(shù)
2.1常規(guī)加工方式
2.1.1高溫高壓提取
畜禽骨提取方法主要有高溫高壓型、低溫低壓型、常壓提取型、酶解提取型等,生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是高溫高壓提取,工藝參數(shù)一般為110-130°C,0.2-0.4Mpa,保持1-6h不等。工藝參數(shù)不同,骨湯的成分、風(fēng)味、提取率及骨渣的顆粒度也不同,用途也呈現(xiàn)出了多元化,往往根據(jù)產(chǎn)品定位的不同,來(lái)決定生產(chǎn)工藝。例如馬儷珍等認(rèn)為隨著高壓時(shí)間的增長(zhǎng),蛋白質(zhì)含量降低,但脂肪和氨態(tài)氮含量升高,代建華等認(rèn)為除了溫度、時(shí)間外,分析了泄壓強(qiáng)度和泄壓頻率對(duì)出品率的影響。曹雁平等分別采用常壓?jiǎn)喂迒未沃蠊?、加壓?jiǎn)喂迒未沃蠊?、三?jí)逆流低壓半連續(xù)煮骨工藝,3種工藝的骨汁濃度、煮骨得率和浸取能力值以及骨汁風(fēng)味各有特點(diǎn)。
另外,高的氨基酸含量會(huì)導(dǎo)致骨湯有腥臊味和苦澀感,可在蒸煮的時(shí)候加入香辛料,或經(jīng)后續(xù)食品添加劑的遮蓋脫苦或吸附去除苦味等方式提高風(fēng)味,這就涉及到食品脫苦技術(shù)。
2.1.2油水分離技術(shù)
油脂中混入的水分,會(huì)大大降低油脂的保質(zhì)期,食品工業(yè)通常采用靜止分離,真空濃縮,離心分離等方法進(jìn)行湯與油的分離。靜止分離操作簡(jiǎn)單,但是耗時(shí)長(zhǎng)、不適合連續(xù)性生產(chǎn),且因無(wú)法分離水包油分子,造成分離效果差。真空濃縮分離能耗大,適合水份含量低的油脂。高速離心機(jī)分離效果最佳,常有管式和碟片式兩種,若要提高純度,又以管式最佳,因?yàn)榈椒蛛x機(jī)轉(zhuǎn)速往往低于管式。油水分離時(shí)需在允許范圍內(nèi),盡量提高溫度,以降低物料黏度,提高分離效果。
2.1.3真空濃縮技術(shù)
通過(guò)濃縮可提高濃度,減輕重量、體積,節(jié)省包裝貯存和運(yùn)輸費(fèi)用,并滿(mǎn)足后續(xù)加工工藝過(guò)程的要求。真空濃縮優(yōu)于常壓蒸發(fā),真空濃縮降低了溶液的沸點(diǎn),可達(dá)到增大傳熱溫差,減小換熱面積,節(jié)約熱源,有利于節(jié)約成本,同時(shí)物料受熱溫度低,有利于濃縮熱敏性物料,保證營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞。
溫度、真空度是濃縮的關(guān)鍵,溫度影響物料保質(zhì)期,真空度又影響風(fēng)味物質(zhì)的保留程度,二者又共同決定了濃縮速度,一般情況,濃縮時(shí)物料的溫度為60°C左右,真空度620-740mmHg之間。為節(jié)省能源,可結(jié)合閃蒸或多效濃縮的方法。
2.1.4微膠囊化技術(shù)
微膠囊具有保護(hù)物質(zhì)免受環(huán)境條件的影響,屏蔽味道、顏色和氣味,改變物質(zhì)的性質(zhì)或性能,延長(zhǎng)揮發(fā)性物質(zhì)存儲(chǔ)時(shí)間,能持續(xù)釋放物質(zhì)進(jìn)入外界,提高生物消化率、吸收率、生物效價(jià)等功能。微膠囊化油脂、微膠囊化骨湯粉可廣泛地應(yīng)用在食品加工業(yè),這些產(chǎn)品沖泡溶解性、乳化穩(wěn)定性好,具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景和巨大市場(chǎng)潛力。
生產(chǎn)微膠囊的方法也較多,有噴霧干燥法、擠壓法、絡(luò)合法、相分離法、共結(jié)晶法、多重乳濁液法、噴霧冷凝法、空氣懸浮等。最為傳統(tǒng)和廣泛應(yīng)用的是噴霧干燥法,它的最大優(yōu)點(diǎn)是高溫短時(shí)加熱,能避免物料風(fēng)味的改變。
2.2現(xiàn)代食品工業(yè)高新技術(shù)
2.2.1酶解反應(yīng)
酶解法屬于現(xiàn)代生物技術(shù),在畜禽骨加工中常用的蛋白酶有堿性蛋白酶(Alcalase),中性蛋白酶(Neutrase)和復(fù)合風(fēng)味蛋白酶(Flavourzyme)等,蛋白酶可以將氮源物質(zhì)定向水解成為具有特定風(fēng)味的風(fēng)味前驅(qū)體,使風(fēng)味物質(zhì)充分釋放。
在畜禽骨加工生產(chǎn)天然調(diào)味香精生產(chǎn)中,酶的開(kāi)發(fā)和利用已經(jīng)起著越來(lái)越重要的作用,酶解技術(shù)將成為調(diào)味香精技術(shù)中最具發(fā)展前景的重要和關(guān)鍵技術(shù),是提高調(diào)味香精科技含量的突破點(diǎn)。結(jié)合國(guó)情,運(yùn)用酶解技術(shù),利用骨蛋白這一優(yōu)質(zhì)而且豐富的蛋白源,使其變廢為寶,減少環(huán)境污染,必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.2.2美拉德反應(yīng)
美拉德反應(yīng)是由一系列化學(xué)反應(yīng)組成,在這些化學(xué)反應(yīng)中,一種或多種氨基酸(或肽和蛋白質(zhì))通過(guò)多種途徑與還原糖反應(yīng),產(chǎn)生許多香氣揮發(fā)物、非酶褐變產(chǎn)物(類(lèi)黑精)和一些抗氧化物,隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷深入,為利用美拉德反應(yīng)制備肉味香精提供了基礎(chǔ)。
畜禽骨加工所獲得的提取物或經(jīng)酶解反應(yīng)進(jìn)一步獲得的酶解產(chǎn)物浸提了天然原料中的水溶性物質(zhì),含有多種氨基酸、肽和核酸等風(fēng)味物質(zhì),還含有有機(jī)酸、糖和無(wú)機(jī)鹽等,這種提出物或酶解產(chǎn)物經(jīng)烹調(diào)加熱反應(yīng)后,產(chǎn)生典型的肉香風(fēng)味。成分的差異會(huì)不同程度的發(fā)生美拉德等各種化學(xué)反應(yīng),通過(guò)選擇不同原料及不同的反應(yīng)條件,得到不同口味,蘇國(guó)萬(wàn)等采用響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)優(yōu)化了牛肉香精的美拉德反應(yīng)的配方組成。
2.2.3風(fēng)味揮發(fā)性物質(zhì)的分析技術(shù)
分析技術(shù)的發(fā)展為大量的肉味風(fēng)味物質(zhì)的研發(fā)生產(chǎn)起到了指導(dǎo)作用。通過(guò)模型反應(yīng),可以得到風(fēng)味前驅(qū)體物質(zhì)和最終肉味物質(zhì)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這已經(jīng)成為指導(dǎo)肉味香精生產(chǎn)的重要理論根據(jù)。風(fēng)味物質(zhì)的分析方法主要是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),氣相色譜在所有的分離技術(shù)中能夠提供最佳的整體性能,適用于處理氣相中的溶質(zhì),如揮發(fā)性風(fēng)味組分,而質(zhì)譜技術(shù)是用于鑒別未知化合物最有效的手段之一。
3主要產(chǎn)品
3.1簡(jiǎn)單加工產(chǎn)品
3.1.1骨工藝品
骨經(jīng)加工可裝飾在高級(jí)家俱上,截制成牙刷柄、筷子、刀柄、象棋、跳棋等生活用品,還可粘結(jié)成多種工藝品和實(shí)用小工具。
3.1.2骨炭
骨炭主要作為各種脫色劑、吸附物,可用作制黑色顏料(致黑劑)、擦光劑、除色劑、過(guò)濾介質(zhì)、防毒面具中作有毒氣體吸收劑、油漆用黑包顏料,以及作石蠟、糖的除臭、脫色劑、水凈化劑(除色、除臭)等。
3.1.3骨糊
鮮骨通過(guò)多級(jí)機(jī)械粉碎,粒度達(dá)到食用要求的骨泥,即稱(chēng)骨糊,通常需要高性能的超微粉碎設(shè)備。骨糊添加到肉制品中,即補(bǔ)充了豐富易吸收的鈣,而且風(fēng)味獨(dú)特,滋味更加鮮美,廣泛用于餃子、面包、燒賣(mài)、肉餅、肉丸、罐頭和香腸等,很受消費(fèi)者歡迎,經(jīng)濟(jì)價(jià)值可觀(guān)。
3.2深加工產(chǎn)品
3.2.1骨粉
畜禽骨是潛力極大的生物活性鈣源,骨中所含的鈣是人體最易于吸收和消化的鈣源之一,骨骼中的鈣主要以羥磷灰石結(jié)晶的形式存在,溶解度很低,通過(guò)高壓蒸煮為骨骼微?;?、乳糜化打下基礎(chǔ),并會(huì)促使少量鈣轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鉅顟B(tài);酶解過(guò)程也可大大提高鈣溶率,因?yàn)槊附猱a(chǎn)生了大量可溶性肽和氨基酸,氨基酸使磷酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘陌被徕},而可溶性的肽有螯合鈣的功能。
微粒化提高了人體對(duì)鈣的吸收效率,因?yàn)?997年美國(guó)政府審查機(jī)構(gòu)通過(guò)大量嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)指出,平均直徑在110μm以下的骨粒,在與人體胃液相同的pH下是可溶的。經(jīng)過(guò)蒸煮、乳糜化、酶解和微?;倪^(guò)程的骨粒平均直徑是2.26μm,可做成各種流行飲品、可溶活性骨鈣粉或制成新塑的補(bǔ)鈣膠囊、片劑。
3.2.2骨油脂類(lèi)
骨油在工業(yè)上用途頗廣,例如供機(jī)械潤(rùn)滑及制皮革使用,還可以直接加工硬脂酸、油酸、肥皂、香皂、潤(rùn)滑劑、日用化妝品、蠟紙和甘油提取等。
因動(dòng)物油脂均有其特有的香味,是其它植物油不能代替的品種,也大量用于食品加工業(yè),如炸方便面、糕點(diǎn)起酥、速凍食品風(fēng)味香精、調(diào)味油(千味油、香味油脂)等。隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,普通型食品向健康型、特殊營(yíng)養(yǎng)型和功能型食品發(fā)展,動(dòng)物粉末油脂便是這種發(fā)展中的產(chǎn)品之一,較多的人對(duì)其進(jìn)行了研究。粉末油脂與液態(tài)油脂相比具有在外觀(guān)形狀上不受氣候影響,定性好,增強(qiáng)了抗氧化性,使高油食品不易酸敗,分散性提高、易于其他物質(zhì)混合,使用方便,便于運(yùn)輸,應(yīng)用范圍也更加廣泛等優(yōu)點(diǎn)。粉末油脂加入到食品中,可使產(chǎn)品的含油率高達(dá)40%以上,而用普通液體或半固體油脂只能達(dá)到20%左右。粉末油脂的風(fēng)味化和方便化,為很多食品領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。
3.2.3骨蛋白類(lèi)
骨蛋白類(lèi)是畜禽骨抽提物中應(yīng)用最多、最廣的產(chǎn)品,它浸提了骨中的水溶性物質(zhì),含有多種氨基酸、肽和核酸等風(fēng)味物質(zhì),還含有有機(jī)酸、糖和無(wú)機(jī)鹽等,它的產(chǎn)品分為工業(yè)原料、功能性營(yíng)養(yǎng)品及天然的復(fù)合風(fēng)味調(diào)味品。工業(yè)原料有骨膠、蛋白胨等,功能性營(yíng)養(yǎng)品有膠原多肽、軟骨素、強(qiáng)化口服蛋白粉、骨髓粉、骨湯精等。天然復(fù)合調(diào)味品有原味的白湯、清湯,經(jīng)調(diào)配后不同風(fēng)味的濃縮高湯(如米線(xiàn)高湯、拉面高湯、火鍋高湯、煲菌高湯等)、動(dòng)物蛋白水解液、高級(jí)食用醬油、骨味醬、骨味汁、骨髓浸(精)膏,骨髓香基、骨松、骨味素、骨味汁、香骨素、香骨醬及干燥后的粉類(lèi)調(diào)味料等。
3.2.3.1骨膠與蛋白胨
骨膠的主要來(lái)源是畜禽骨,經(jīng)洗滌粉碎,脫脂,蒸煮,濃縮,切片干燥即得骨膠。骨膠可用于紡織業(yè)、編織業(yè),同時(shí)骨膠又是火柴、家具、墨汁、鉛筆等眾多產(chǎn)品的理想粘合劑,是醫(yī)藥、食品、感光材料方面不可缺少的原料。
蛋白胨作為原料,應(yīng)用在生產(chǎn)抗菌素藥品培養(yǎng)基的制藥廠(chǎng)和發(fā)酵方面的生物工廠(chǎng)。
3.2.3.2膠原多肽與硫酸軟骨素(酸性黏多糖)
膠原多肽是以新鮮畜禽骨肉組織為基礎(chǔ)原料,通過(guò)酶解等技術(shù)可以從鮮骨中開(kāi)發(fā)出膠原多肽。膠原多肽是保健食品“新貴”,多肽類(lèi)物質(zhì)可直接經(jīng)消化道吸收,除具有蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用外,對(duì)人體還具有非常重要的生理調(diào)節(jié)作用,它涉及到神經(jīng)、消化、吸收、免疫、代謝、生長(zhǎng)等生理功能,所以適當(dāng)補(bǔ)充某些生物活性多肽,對(duì)促進(jìn)身體健康、增強(qiáng)免疫力、延緩衰老都有十分重要的作用。
硫酸軟骨素是由動(dòng)物骨提取的一種酸性黏多糖,主要用于人體內(nèi)臟器官勞損的治療制劑和治療冠心病類(lèi)的藥物,為臨床較常用藥物,有抑制腫瘤、抗突變和良好的免疫調(diào)節(jié)作用;能作為骨骼中的無(wú)機(jī)成分的黏合劑,強(qiáng)化骨骼,并能成為關(guān)節(jié)腔和神經(jīng)膜的潤(rùn)滑劑。
3.2.3.2復(fù)合調(diào)味品
該類(lèi)產(chǎn)品是肉類(lèi)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),不但營(yíng)養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、膠原多肽、氨基酸、核苷酸、多糖類(lèi)物質(zhì)和礦物質(zhì),而且口感豐滿(mǎn)醇厚、鮮香濃郁、耐煮性強(qiáng)、留香持久、風(fēng)味自然。通過(guò)氨基酸和肽的熱降解、羥基脂肪酸水解為羥基酸,脫水、環(huán)化生成內(nèi)酯化合物、硫胺素的降解以及美拉德反應(yīng)能呈現(xiàn)更多的風(fēng)味物質(zhì),這些復(fù)合的呈味物質(zhì)可以賦予人們追求自然柔和的美味及豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,該類(lèi)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于肉類(lèi)、速凍食品、膨化食品、調(diào)味品、方便食品、香精行業(yè)、餐飲行業(yè)、麻辣燙、火鍋、鹵水、骨湯拉面、米線(xiàn)等快餐連鎖行業(yè)。
4發(fā)展方向
4.1開(kāi)發(fā)功能性產(chǎn)品
將畜禽骨產(chǎn)品提升到食品強(qiáng)化劑地位,補(bǔ)充一些人體需要的微量元素,可以達(dá)到強(qiáng)筋健體的功效。骨髓粉是目前利有動(dòng)物骨骼生產(chǎn)出來(lái)較好的食品,骨髓粉中的鈣磷比例適當(dāng),極易為人體吸收,對(duì)人體健康有多方面的功效,另外,如鈣磷制劑、骨奶、骨乳粉、食品蛋白粉、骨精口服液、膠原多肽和高湯粉等營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑功能性產(chǎn)品還有待進(jìn)一步地研究開(kāi)發(fā)。
4.2提高綜合利用水平
不斷發(fā)展綜合利用水平,使鮮骨作為一種獨(dú)特的新物源,廣泛應(yīng)用到食品、工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。隨著食品加工技術(shù),生物工程技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)骨食品前景廣闊,其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)在必行,對(duì)畜禽骨進(jìn)行深加工、精加工,開(kāi)發(fā)多種產(chǎn)品,做到物盡其用,是畜禽骨加工的發(fā)展方向。
4.3提高科技含量
“脂質(zhì)化香精技術(shù)”是中國(guó)工商大學(xué)經(jīng)過(guò)5年的研發(fā),取得的一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利技術(shù),“利用生物酶解技術(shù)生產(chǎn)天然肉味香精技術(shù)”獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、教育部推廣一等獎(jiǎng)。另外,“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目中包含了許多與畜禽精深加工和綜合利用的課題,如骨礦物質(zhì)的離子化技術(shù),羥基磷酸鈣的再生提取技術(shù)研究,天然骨膠原蛋白的分子化與提取技術(shù)的研究,鮮骨超細(xì)粉碎技術(shù)研究,以及骨骼速溶全骨復(fù)合物、骨蛋白多肽產(chǎn)品和調(diào)味品的開(kāi)發(fā)研究等。這些技術(shù)成果和課題的攻克將會(huì)為我國(guó)畜禽骨的綜合利用揭開(kāi)嶄新的一頁(yè)。
還應(yīng)深入研究反應(yīng)機(jī)理及調(diào)控機(jī)制,早日把酶解反應(yīng)、美拉德反應(yīng)控制在對(duì)風(fēng)味的形成有利的范圍內(nèi),控制和避免反應(yīng)中有害物質(zhì)的形成和發(fā)生,再生產(chǎn)出更安全可靠的肉味香精的同時(shí),能夠體現(xiàn)“中國(guó)味”、“民族味”。
總之,畜禽骨產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,大幅度提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,也取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,為畜禽副產(chǎn)品的合理應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)廣闊的天地。因此采用現(xiàn)代食品高新技術(shù),研究開(kāi)發(fā)新型畜禽骨產(chǎn)品及其在食品中的應(yīng)用具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。