（食品科学专业论文）微胶囊鸭骨粉的性质与应用研究.pdf

摘要 摘要 本研究以禽类加工的副产品鸭骨为原料，利用微胶囊化技术，生产出 营养全面，保质效果好的高钙食品微胶囊鸭骨粉，测定了微胶囊鸭骨粉的 各项理化指标和性质，初步地研究了骨粉溶液粘度和凝胶强度等流变学加工特 性及其影响因素，采用乳酸菌发酵技术加工生产优质钙补充剂乳酸钙，确 定了微胶囊鸭骨粉饼干、香肠、冲剂和含片等食品的生产加工工艺、产品配方 等研究。结果表明： 1 微胶囊鸭骨粉的制备工艺为：新鲜鸭骨一清洗一高压蒸煮一粗粉碎一细粉碎 一微胶囊包埋一过滤一乳化均质一喷雾干燥微胶囊鸭骨粉。通过实验比较 确定采用喷雾干燥的干燥方式。二次2 埋 2 微胶囊鸭骨粉含蛋白质2 4 4 0 、脂肪7 8 1 、水分2 4 7 、灰分3 0 1 3 、 碳水化合物3 5 6 。蛋白质含量较高，而脂肪含量相对较低，属于高营养低 热能食品，且骨粉中的灰分( 即矿物质) 含量显著高于其他食品。 3 微胶囊鸭骨粉在贮存过程中的氧化速率显著低于未被微胶囊化对照组，微胶 囊化技术可以显著地延长鸭骨粉的货架寿命。 4 实验发现溶微胶囊鸭骨粉液的粘度与浓度成正比，随温度升高而降低，蔗糖 的添加量将增加微胶囊鸭骨粉溶液的粘度，添加n a c i 、c a c l 2 使骨粉溶液的 粘度先增加后减少。 5 微胶囊鸭骨粉溶液的凝胶强度随着添加水量的增加不断降低，添加胶体的骨 粉凝胶强度随着添加量和复合胶的组成不同而呈现先增加、而后降低的变化 趋势。 6 选用鼠李糖乳酸菌1 号和2 号发酵鸭骨粉最佳生产条件是：蔗糖添加量5 ， 乳酸菌接种量8 ，骨粉粒度1 8 0 目，接种骨粉浓度5 。此时骨粉中的钙 有3 3 8 5 由结合态的羟磷灰石c a l o ( p 0 4 ) 6 ( o a ) 2 转化成了游离的钙离子，钙 离子溶出浓度达1 3 9 3 7 心m l ，发酵液中乳酸菌活菌数量也达最高的 4 2 x 1 0 1 0 c f u m l 。 7 在饼干中添加骨粉后，对饼干的颜色、口感及松脆性及有不同程度的影响， 添加1 0 的骨粉制作的饼于，各项指标均令人满意。 8 添加骨粉后不同处理的熏煮香肠的硬度和咀嚼性之间差异显著，尤其是硬 摘要 疫；瑟弹经和精聚髓之瓣差异不鞠显。猪痰禽爨对熏煮香弱熊嫒稳彩璃鼓隽 明显。添加骨粉的影响较小。 9 微胶囊鸭骨粉冲剂的最佳配方为微胶囊骨粉5 9 、白砂糖4 豁有机酸o 1 9 、 香精0 0 4 9 1 0 微胶囊鹤骨粉含片的配方为：徽胶囊鸭骨粉5 8 ，糊精1 5 白糖耪2 s ， 硬脂酸镁o 8 一1 2 ，滑石粉2 哆扛- 2 5 关键谲：鹃雷耪、徽羧囊、钙、乳酸蕊 i l a b s t i l a c t a b s t r a c t i nt h i ss t u d yah i 曲c a l c i u mf o o d m i c r o c a p s u l ed u c kb o n e m e a lw i t hc o m p r e h e n s i v e n u t r i t i o na n dg o o dp r e s e r v i n gq u a l i t yw a sp r o d u c e df r o mt h er a wm a t e r i a lo f b y - p r o d u c to fp o u l t r yp r o c e s s i n g d u c kb o n eu s i n gs u p e r f i n ec o m m i n u t i o n ，t h e v a r i o u sp h y s i c a la n dc h e m i c a ln a t u r eo f m i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a lw a sm e a s u r e d a n dt h et h e o l o g yp r o c e s s i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n di n f l u e n t i a lf a c t o r so fb o n em e a l s o l u t i o ns u c ha sv i s c o s i t ya n dg e ls t r e n g t hw a sp r e l i m i n a r ys t u d i e d a n dg o o dq u a l i t y c a l c i u ms u p p l e m e n t s - c a l c i u ml a c t a t ew a sp r o d u c e db yp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo f l a c t i ca c i db a c t e r i af e r m e n t i a t i o n , t h ef o o dp r o d u c t i o na n dp r o c e s s i n gt e c h n o l o g ya n d p r o d u c tf o r m u l a t i o n ss u c h 器m i c r o - c a p s u l ed u c kb o n ep o w d e rb i s c u i t s ，s a u s a g e ， g r a n u l e sa n dt a b l e t sw e r ed e v e l o p e d t h er e s u l t ss h o wt h a t ： 1 t h ep r o c e s sf o rp r e p a r a t i o no fu l t r a f i n ed u c kb o n em e a l ：& s hd u c kb o n e _ c l e a n i n g - - - _ h i g h - p r e s s u r ec o o k i n g r o u g hs m a s h f i n es m a s h m i c r o c a p s d e s e m b e d d e d - f i l t r a t i o n - - - * h o m o g e n i z i n g 。s p m yd r y i n g - - * u l t r a f i n ed u c kb o n em e a l s p r a yd r y i n gw a sd e t e r m i n e da st h ed r y m gm e t h o dt h r o u g he x p e r i m e n t sc o m p a r i s o n 2 m i c r o c a p s u l e sd u c kb o n em e a lc o n t a i n s2 4 4 0 p r o t e i n , 7 8 1 f a t ，2 4 7 m o i s t u r e ， 3 0 1 3 a s h , 3 5 6 c a r b o h y d r a t e i tw a sah i 【g h - n u t r i t i o nl o wh e a tf o o dw i t hah i 曲e r p r o t e i nc o n t e n t , a n dr e l a t i v e l yl o wf a tc o n t e n t , a n dt h ea s hc o n t e n to ft h eb o n em e a l ( m i n e r a l ) w a ss i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a no t h e rf o o di t e m s 3 t h eo x i d a t i o nr a t eo fm i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a lw a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a n t h ec o n t r o l g r o u p w i t h m i c r o e n c a p s u l a t i o n i nt h ec o u r s e o f s t o r a g e ， m i c r o e n c a p s u l a t i o nt e c h n o l o g yc a ns i g n i f i c a n t l ye x t e n dt h es h e l fl i f eo fd u c kb o n e m e a l 4 w ef o u n dt h a tt h ev i s c o s i t yo ft h em i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a ls o l u t i o nw a s p r o p o r t i o n a lt ot h ec o n c e n t r a t i o na n dd e c r e a s e dw i t hi n c r e a s i n gt e m p e r a t u r e ，t h e a d d i t i o no fs u g a rw i l li n c r e a s ei t sv i s c o s i t y , a d d i n gn a c i ，c a c l 2m a k et h ev i s c o s i t yo f b o n em e a ls o l u t i o nf i r s ti n c r e a s ea n dt h e nr e d u c e d 5 t h eg e ls t r e n g t ho fm i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a ls o l u t i o nc o n t i n u o u s l yr e d u c e d w i t ht h ea d d i t i o no fw a t e r ，t h eg e ls t r e n g t ho fb o n em e a la d d e dw i t hc o l l o i df i r s t u i a b s t r a c t i n c r e a s e dt h e nd e c r e a s e dw i t ht h ea d d i t i o no fc o l l o i da n dd i f f e r e n tc o m p o s i t i o no f a d h e s i v e 6 t h eb e s tp r o d u c t i o nc o n d i t i o n so fm i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a lf e r m e n t a t i o nb y r h a m n o s el a c t o b a c i l l u sl 建a n d2 n di s ：5 s u c r o s ea d d i t i o n , 8 l a e r i ea c i db a c t e r i a , 1 8 0s c r e e nm e s ho fb o n ep o w d e rp a r t i c l es i z ea n d5 i n o c u l a t i o nc o n c e n t r a t i o no f b o n em e a l 3 3 8 5 o fc a l c i u mi n t h i sb o n em e a lc h a n g e di n t of r e ec a l c i u mf r o m b i n d i n go fh y d r o x y a p a t i t ec a t 0 ( p 0 4 ) 6 ( o h ) 2 ，t h ed i s s o l u t i o nc o n c e n t r a t i o no f c a l c i u mi o n - w a s1 3 9 3 7 弘g m l 。l a e t i ca c i db a c t e r i al i v ei nf e r m e n t a t i o nb r o t hr e a c h e d t h eh i g h e s tn u m b e ro f 4 2 1 0 1 f u m 1 7 a d d i n gb o n em e a lh a dv a d , i n gd e g r e e so f i m p a c tt ot h ec o l o r , t a s t ea n dc r i s po f t h e b i s c u i t s , a l li n d e xo f t b eb i s c u i t sa d d i n g1 0 o f b o n em e a lw e r es a t i s f a c t o r y 8 n l eh a r d n e s sa n dc h e w i n go fs m o k e ds a u s a g ea d d e dw i t hb o n em e a lw e r e s i g n i f i c a n td i f f e r e n ta f t e rd i f f e r e n tc o o k i n gt r e a t m e n t ，p a r t i c u l a r l yt h eh a r d n e s s ，b u t t h ed i f f e r e n c eo fe l a s t i c i t ya n dc o h e s i o nw a sn o to b v i o u s + t h ec o n t e n to fp o r ki n s m o k e ds a u s a g ea f f e c t e dt h et e x t u r em o s td i s t i n c t l ya n dt h ea d d i t i o no fb o n em e a l l e s sa f f e c t e d 9 t h eb e s tf o r m u l af o rm i c r o c a p s u l ed u c kb o n em e a lg r a n u l e sw a s ：m i c r o c a p s u l e s b o n e m e a l5 岛w h i t e s u g a r 4 9 ，o r g a n i c a c i d 0 。| 舀f l a v o r 0 0 4 9 1 0 m i c m c a p s u l ed u c kb o n em e a lt a b l e tf o r m u l a t i o n s ：m i e r o e n c a p s u l a t i o nd u c kb o n e m e a l5 89 qd e x t r i n1 5 ，s u g a rp o w d e r2 5 ，m a g n e s i u ms t e a r a t eo 8 - 1 2 。t a l c 2 - 2 5 k e yw o r d s ：d u c kb o n em e a l ，m i c m e n c a p s u l a t i o n ，c a l c i u m ，l a c t i ca c i db a c t e r i a i v 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得直昌塞堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名( 手写) ：列和研签字日期：扩7 年l a 月谐日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌态堂有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌态堂可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究 所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向 社会公众提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：砷拣伞 签字日期：莎0 年p 月谚日 导师签名：如。场 签字日期：+ - 2 年，乒月谚日 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 骨类的营养价值及开发现状 1 1 1 前言 骨头食品的研究始于七十年代，由丹麦、瑞典等发达国家首先研制成功， 而后很快在东南亚各国、日本、美国、德国等国家得到推广。由于鲜骨具有全 面丰富的营养，鲜骨加工技术及骨食品的开发，世界各国均给予了高度重视， 进行了一系列的研究。制成骨味保健食品，产品行销全球，其市场价格并不低 于肉食品。如：骨松、骨味素、骨味汁、骨味肉等鲜骨食品。也可加到肉制品、 糖果、糕点和乳制品中。被许多西方国家称之为2 1 世纪功能性食品。 据2 0 0 4 年中国农业统计年鉴资料，中国是世界上养猪、羊、禽最多的 国家，我国肉类总产量自1 9 9 0 年以来一直稳据世界首位。2 0 0 5 年以来全国实现 肉类总产量7 6 5 0 万吨，同比增长5 6 。作为世界第一肉食大国，肉类总产量增 加的同时，禽畜屠宰下脚料也将随之增加，我国每年各类禽畜骨头产量约达1 5 0 0 万吨l ”，这无疑是一笔巨大的资源。 然而我国畜禽类骨类产品的开发远远落后于肉食产销，目前仅仅处于起步 阶段。尽管骨类食品已经逐渐被开发利用，但是，由于对骨类食品认识的不足 和误区，动物骨头的浪费严重，动物鲜骨的营养价值也未得到充分利用。面对 我国的肉类加工产量逐年上升，抛弃的动物骨头越来越多的状况，如何合理加 工和充分利用动物骨头成为十分重要的课题。 1 1 2 骨的营养价值 骨产品是在畜禽屠宰后，随着胴体的分割而产生的。骨中含有大量的胶原 蛋白、粘多糖以及几乎人体所需的全部无机元素，骨的营养价值极高。是一种 不可多得的生物钙源。在我国，脊椎动物的骨骼作为药用的历史悠久，本草纲 目、本草经集注中对此均有记载【2 】 大量科学研究表明：骨中的蛋白质和脂肪含量可与鲜肉媲美；c a 、p 等矿质 元素比例合理且含量很高；骨中富含v a 、v b i 、v b 2 、v b l 2 骨中还含有大脑 不可缺乏的磷脂质、磷蛋白、胆碱，增强皮下细胞代谢和延缓衰老的骨胶原、 第1 章绪论 较嚣素，褒逶舞珐筑熬蛋氨酸秘葵它菩类氯基羧。获表1 1 f 3 戡髑焉敬清楚缝看 到各类骨的营养价值，且营养素的含量要优于其他食物。 1 1 2 1 动物骨中有机成分 ( 1 ) 黉骏愿蛋白靼软嚣驳滠蛋叁 骨和软骨组织中有机成分的主体是蛋自璜和多糖体。蛋囱质的大部分是胶 原蛋白，还有一部分非胶原蛋白成分。胶原蛋融是哺乳动物中含量最高的缀白 质，约蠢全部蛋白质孵2 5 3 0 ，是骨、软骨、皮肤、牙齿、肌腱等组织的主 要或分。黢琢蛋白豹炎壅菲鬻多，瓣蘸己羟发瑗了i 、l l 等1 9 秘不嚣类蘩觞菝 原蛋白。它们在体内形成不溶性的纤维，并且随着年龄的增长，形成非常牢固 的交联结构，从而使胶原纤维变得非常坚韧，不易分解利用。骨的胶原鬣融主 要是l 激茨器蛋岛，獒分子式为( a l ( 1 ) 】2 a 2 ( 1 ) ，分子爨大绞燕3 e 万遴容 顿，其飘相缠绕在一起，形成三股螺旋结构；瓶软骨组织中豹胶原蛋白分予式 为( a l ( i i ) ) 3 ，是软骨组织的特舜成分。 ( 2 ) 多耱体 多猿俸是充满予露狡晷纤维之阕以及软曹黢原纤维之阀静不定垄耪葳，尤 其在软骨组织中含量较多。其主爱可分为硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮肤 素以及遗明质酸等不同类型。其分予量从数万邀尔顿到上千万道尔顿不等，存 在于全菇萋楚，鲡羧、囊簇、翳豢、关节、疲默、夤、鼹键、雅耀扳、熬软嚣 等。多糖体在机体中起着非常重袋的作用，除了具有保持组织水分和调节电解 质代谢外，还有抑制软骨及其它组织的钙化、调节胶原纤维的过度形成、在各 个关节中起羞润滢荆麓佟震。在人体鲍诲多器窝中部存在着多糖俸，并盥钵内 豹多糖会随着年龄豹增长显著减少，扶丽造成老年入的皮肤锻褶增多，焱篱弹 性减弱等现象。许多研究表明多糖体可能具有抗衰老、抑制组织和器官老化的 功能。 ( 3 ) # 黢乐蛋鑫爱 骨中除了胶原蛋囱外，还有几十种其它类飘蛋白质，它们共同参与和调节 骨的沉积与钙化。此外还有数种生长因子对骨的诱导形成、嫩长发育等有熏要 终雳。 1 1 2 2 ，动物骨串蠢税成分翻 第1 章绪论 由表1 1 可知骨的营养成分主要为水、蛋白质、脂肪和矿物盐。由蛋白质含 量和脂肪含量可以看出，骨属于一种典型的高营养、低热能食品。在与其它营 养价值较高的食品相比较中可以看出，蛋白质和脂肪营养成分含量相差不多， 然而骨中的钙含量和灰分( 即矿物质) 含量显著高于其它食品，这是骨的独特之 处，也是骨发挥其补钙和其他人体必须金属元素的生物学功能的关键因素。 ( 1 ) 丰富的矿物质元素 表1 2 骨粉中矿物质成分含量表川 由上表可知，骨中无机矿物元素含量丰富，种类较多，基本上囊括了人体 所必须的矿物质元素。以鲜骨加工成的骨粉为标准来计算，骨粉中钙含量是猪 肉的6 5 0 倍，牛奶的3 8 倍；铁含量是猪肉的近4 倍，牛奶的2 0 倍，锌和铜含量也 是猪肉和牛奶的3 1 3 倍。骨盐主要由羟磷灰石晶( c a l o ( p 0 4 ) 6 ( 0 h ) 2 ) 和无定型 磷酸氢钙( c a h p 0 4 ) 组成，在这两种盐表面还吸附了c a 2 + ，m 矿+ ，n a + ，c l 。，h c 0 3 。， 第1 章绪论 f 。及柠檬酸根等离子。更为重要的是骨中含有丰富的c a 和p ，是人体必需的常量 矿物元素。骨中c a 、p 含量很高，分别为1 9 3 和9 3 9 ，且c a ：p l ；k 值为1 9 3 ： 9 3 9 2 ：1 ，比较合理，正是体内吸收钙磷的最佳比例，尤其适于婴幼儿补钙。 假若膳食中钙磷比例不等于2 ：1 时，无论钙的摄入量高或低，都能增加骨盐的 重吸收，并影响其它元素的吸收，造成骨质疏松、软化等与钙营养有关的疾病。 微量元素中，人和动物所必需的矿物质如c u 、f e 、z n 等也很丰富，其中含量最 高的是f e 。铁是人体所必需的极为重要的微量元素，相对于植物食品中的f e 而 言，动物性食品( 尤其是肉类及其副产物) 中的f e 较易吸收利用，适于补血，这可 能与半胱氩酸促进f e 吸收有关。膳食调查表明，我国国民膳食铁的摄人大部分 是植物性非血红素铁，吸收率低，仅为2 ，而动物性食物中的铁为血红素铁， 吸收率高，可达l o 一2 0 。骨中铁比猪肉高近4 倍，所以骨也是人体摄入铁的 良好来源。 因此，骨类是含有丰富矿物元素的动物性食品。矿物元素的含量明显高于 人们日常食用的牛奶、猪肉，它是一种营养价值极高的新型食品。长期食用一 定量的骨及系列食品，可改善我国居民1 3 常膳食中钙、铁、锌等元素摄入不足 的状况。 ( 2 ) 优质的蛋白质 骨中氨基酸含量丰富，以鲜骨加工成的骨泥为标准计算，其组成及含量见 表1 3 。 表1 3 骨泥中各种氨基酸含量( m 班g ) 【5 l 骨泥中含有1 0 左右的蛋白质，其中含量最高的是组成胶原纤维的胶原蛋 4 第1 章绪论 白。对骨泥中组成蛋白质的氨基酸进行分析( 见表1 3 ) ，发现骨泥中含1 9 种氨基 酸，几乎包括构成蛋白质的所有氨基酸，而且构成蛋白质的氨基酸组分也较均 衡。由表1 3 可知，骨泥中包括8 种人体( 婴) l 9 种) 所必需的氨基酸，其中谷氨酸占 首位。人体所必需的八种氨基酸含量都较高，比例合适。这种氨基酸组成上的 的互补作用会较大的提高食物中各种营养素的利用率。这对我国以植物性食物 为主的膳食构成人群来讲无疑是一种补充和提高。 现代营养学理论认为，蛋白质的营养价值与蛋白质的氢基酸组成密切相关， 食物蛋白质的氨基酸组成越接近人体蛋白质的组成，并为人体消化吸收时，营 养价值越高。根据鲜畜骨泥氨基酸含量的测定结果按照蛋白质营养价值评价 氨基酸比值系数法证明：骨蛋白质为动物性食品优质蛋白质。 此外，氨基酸及其衍生物既是重要的活性物质，又是食品中主要的风味成 分；如谷氨酸钠具有鲜味，还有的氨基酸具甜味、酸味、苦味等，所有这些呈 味物质使得骨味道鲜美。 ( 3 ) 合理的脂肪酸比例 骨泥中脂肪酸分析如表1 4 表1 4 骨泥中脂肪酸含量( ) 5 1 注：脂肪酸表示方法即碳原子数目：双键数目；1 6 ：o 棕榈酸( 软脂酸) ，1 8 ： o 硬脂酸，1 8 ：l 油酸，1 8 ：2 亚油酸。 由上表可知骨中有合理的脂肪酸比例，主要的饱和脂肪酸有棕榈酸和硬脂 酸，不饱和脂肪酸有油酸和亚油酸。饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例接近1 ： 1 ，与营养协会推荐人体摄入脂肪酸的组成比例相符。另外，骨中还含有微量的 豆蔻酸( 1 4 ：o ) 、豆蔻油酸( 1 4 ：1 ) 、棕榈油酸( 1 6 ：1 ) 、亚麻酸( 1 8 ：3 ) 等 脂肪酸。 ( 4 ) 其它营养成份 除了以上所述营养物质外，骨内还含有许多其它维持生命活动所必需的营 第1 章绪论 养成分，如脑组织发育所不可缺少的磷脂质、磷蛋白等，还有被认为是加强皮 下细胞代谢，防止衰老作用的骨胶原、酸性粘多糖( 软骨素) ，促进肝功能的蛋氨 酸、维生素a 、d 、b l 、b 2 、b 1 2 等。 1 1 3 动物骨类的开发现状 动物类的开发起步较晚，骨头食品的研究始于2 0 世纪七十年代，8 0 年代 才在世界上受到重视。它由丹麦、瑞典等发达国家首先研制成功，而后很快在 东南亚各国、日本、美国、德国等国家得到推广，尤以日本发展最快。现已逐 步成为一种独特的新食源，且在工业、医药、农业上也得以应用。 现今，世界各国对骨资源的开发都相当重视，尤以日、美、丹麦、瑞典等 国在鲜骨食品的开发研究方面较为活跃，走在世界前列。丹麦、瑞典等发达国 家最先在7 0 年代成功研制出畜骨加工机械及骨类产品；世界上还出现了一些国 家型管理机构及大型生产企业，如美国的连珠公司、日本的增幸株式会社、前 苏联爱沙尼亚共和国的肉品与奶品工业工艺设计局、英国的l i e n sf i e l d 公司等。 美国连珠公司开发出林谱诺可溶性蛋白；日本从8 0 年代开始成立“有效利用委员 会”等有关组织，利用猪、牛、鸡等的骨骼制成骨泥、骨粉、骨味素、骨味汁、 骨味蛋白肉等系列食品，并称之为“长寿之物”。如今在日本，骨产品的开发和市 场十分活跃，骨味食品已发展为面向全社会的高级营养保健品。最近，日本东 京国际贸易株式会社还生产出骨汤供社会需要，骨汤含有丰富的骨胶原，能激 活人体的生命活性。另外，日本还利用骨头提取物作为营养强化剂生产功能性 食品。 畜禽骨骼由骨膜、骨质，骨髓构成，是蛋白质和钙质组成的网状结构，再 构成管状，管内充满了含多种营养物质的骨髓( 如构成脑组织的磷脂及防止老化 的骨胶原、软骨素等) 。鲜骨中含有蛋白质、脂肪、矿物质( 如钙、磷、铁等) 、 骨胶原、软骨素以及维生素a ，b l ，b 2 等。 骨类产品的品种也多种多样，大体上可归纳成两大类：提取物产品和全骨 利用产品。提取物包括骨胶、明胶、骨油、水解动物蛋白h a p 、蛋白胶、钙磷 制剂等及其产品一食用骨油和食用骨蛋白等；全骨利用产品主要有骨泥、骨糊 和骨浆，可作为肉类替代品，或添加到其它食品中制成骨类系列食品，如骨松、 骨味素、骨味汁、骨昧肉、骨泥肉饼于、骨泥肉面条等等。 6 第1 章绪论 1 1 3 1 骨类蛋白质的开发利用 骨中的蛋白质含量很高，且属较为全价的可溶性蛋白质，生物价高。我国 的蛋白质资源一直比较紧张，这种资源的开发利用对缓解我国的蛋白质资源紧 张有重要意义。 在骨蛋白的利用上，国外许多研究者致力于应用酶解技术：如s u r o u k a t 【6 j 和f i e ( 1 9 9 4 ) 采用猪的胃蛋白酶进行了酶解鸡头骨蛋白的研究，并测定了酶解物 氨基酸成分含量；m i c h el i n d e r 【7 l 等人将小牛骨骼进行酶性水解，确定了最佳水 解条件，从而成功进行了酶解回收小牛骨蛋白的研究；b e n j a k u l 8 】研究了鳕鱼的 废弃物的利用，将其废弃物( 包括鱼头、皮、骨、内脏和肌肉组织) 绞碎，分 别用中性和碱性蛋白酶水解，选择了最优酶和最佳水解条件，所得产物蛋白质 含量高( 7 9 9 7 ) ，氨基酸组成与鱼肌肉十分相近； 而国内的研究人员也做了不懈的工作：赵胜年等( 1 9 9 5 ) 1 9 】进行了酶法水解鲜 牛骨的研究，采用胰酶进行水解反应，确定了最适酶解条件：何建军( 1 9 9 7 ) 1 塑以 小杂鱼和链鱼下脚料为原料，加酶分解蛋白质，并进行恒温发酵，研制了淡水 鱼露( f i s hs a u c e ) ；周涛等( 1 9 9 8 ) 1 l l 运用木瓜蛋白酶酶解蛤鱼头骨等加工废弃物，并 运用不同颗粒大小的活性炭对水解液进行脱色，制得营养价值高，水溶性好的 蛋白水解物；余杰，陈美珍( ( 2 0 0 1 ) 【1 2 蟾用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，对酶解鳗鱼 头的最适工艺条件进行了详细研究，采用粉末状活性炭进行脱苦、脱色，并研 制出一种味道鲜美的高级海鲜风味调料；王朝旭等( 2 0 0 1 ) 1 3 1 采用了胰蛋白酶对鲜 猪骨进行了酶法水解的研究；赵霞，马丽珍( 2 0 0 3 ) 1 4 】介绍了酶解利用骨蛋白的卞 要工艺以及蛋白水解物的脱苦方法。钟秋平等( 1 9 9 9 ) 【”】另辟蹊径，利用固体曲 法结合低度盐稀醒对牛骨蛋白进行了水解，由于食盐的防腐作用，防止了水解 液在水解过程中的腐败，通过研究确定了固体曲法水解牛骨蛋白的最佳方法， 也探索出一条能应用于工业化生产的最佳工艺途径。 骨蛋白食品用于美容保健品，还可满足生长期儿童、恢复期病人，老年人 及高体能消耗的运动员等特殊人群的营养需求。王云森( 1 9 9 1 ) 1 , 6 1 、杨桂苹( 1 9 9 7 ) 4 1 等分别进行了骨蛋白水解研究，测定了水解液中的氨基酸含量：李泰【1 7 】等人开 发了骨参饮料这一动植物蛋白复合的营养型饮料。 为了更好的利用骨蛋白，研究者的研究方向为蛋白水解物多肽，研究 表明，多肽类食品比蛋白质类食品具有更为优越的理化特性、营养特性和功能 特性。将蛋白质水解为多肽，其意义不仅在于提高蛋白质类食品的价值，而且 7 第1 章绪论 使一些从前难以开发的蛋白质资源以多肽类食品的形式得以利用。白恩侠，张 卫柱( ( 2 0 0 3 1 1 8 1 进行了动物骨生产水肽的工艺研究，利用牛骨为原料，采用温和 的提取、水解方法，在保持其原有效成分的同时，对其所含蛋白质制备成小肽 的工艺进行研究，采用高压蒸煮及酶水解方法来制备易被人吸收的小肽及氨基 酸。用毛皮动物骨及禽类骨时只需将水解条件进行试验调整即可，对畜禽骨资 源的开发利用具有普遍意义。 1 1 3 2 骨胶及明胶的制备 粉碎后的畜禽骨骼经洗涤脱脂，加酸去杂，浸泡熬煮，浓缩成胶冻状即为骨 胶，优质的骨胶称作明胶。医药上用明胶来制丸剂、胶囊。食品工业上用明胶 来制肉冻、酱类及软糖等，明胶还可用作微生物的培养基及照相用明胶。 何蜀彦i i9 】摘译的鲜骨加工照相明胶用骨的生产工艺，在鲜骨加工中采用一 种主要内容为酶法脱脂和充氮储骨的新工艺，解决了因储存不善引起的骨块褐 变和溶剂脱脂造成的骨素中脂肪残量偏高和脱脂过程中副产品流失严重而无法 得到高质量明胶的问题。 1 1 3 3 畜禽骨骼中脂肪的利用 将粉碎后的畜骨煮制得骨液，利用比重差分离骨脂，蒸发浓缩并精滤，便 得到食用骨油。骨油是油脂化工、肥皂工业、日化工业的重要原料，在饲料工 业中，它是种含动物必需脂肪酸的高能量的饲料添加剂。 田安民1 2 0 j 介绍了骨油的萃取工艺，及萃取溶剂应具备的条件、对物料的要 求、影响萃取的因素等重要的工艺条件；徐德林等( 1 9 9 4 ) 2 q 介绍了以骨油制备 油酸的工艺过程和最终产品油酸的理化性质，为提高骨油的经济价值提供了一 条较可行的利用途径；李云龙【2 2 l 于1 9 9 9 年介绍了水力脱脂法加工鲜牛骨的副产 品一牛油，水力脱脂法加工鲜牛骨所获得的牛油纯度、稳定性都是可靠的、理 想的，产品质量完全能满足使用要求：陈申如等( 2 0 0 1 ) 2 3 1 对复凝聚法制作的鳗骨 油微胶囊的质量特性进行了研究，结果表明这种工艺能较好地保持原有的鱼骨 油品质，这对于扩大骨油的应用范围提供了条件；欧光南( 2 0 0 1 ) 2 4 1 进行了微波 萃取鳗骨油的研究，摸索出鳗骨油微波萃取的工艺，拓宽了骨油制备的思路：邱 澄宇2 0 0 2 ) 1 2 5 1 对以加热法、热碱法和酶解法提取鳗骨油的方法及其产品的品质进 行了比较研究。通过对酸价、碘价和过氧化值等品质指标的分析研究，结果表 明酶解法可获得品质较高的鳗骨油，交醋化和冬化处理可使酶解鳗骨油的不饱 和度显著提高；吕生华，俞从正( 2 0 0 2 ) 【2 6 】利用猪、牛、马等动物的骨头在熬炼骨 第1 章绪论 胶时所得到的油脂制备了硫酸化骨油、硫酸化含硅骨油及亚硫酸化骨油加脂剂， 确定了骨油皮革加脂剂的制备工艺路线，并得出性能优良的硫酸化加脂剂，适 合各类皮革的加脂，同时开辟了骨油深加工利用的新途径。 1 1 3 4 畜禽骨骼中钙的利用 ， ( 1 ) 骨泥 鲜骨经清洗、冷冻、碎骨后，再经过粗磨、细磨达到食用标准( 经过超微细 粉碎后的骨泥颗粒平均为2 4 微米，多数骨泥细度在1 0 0 目以上) ，即可得含多种 营养成分的新鲜食品骨泥。骨泥可作肉类的代用品，营养成分却比肉类更 丰富，如铁的含量为肉的3 倍，且钙质含量是肉类无法比拟的。 平波等( 2 0 0 2 ) 1 2 实施了在儿童膳食中补充骨泥肉系列食品的干预措施， 二个月后，儿童的营养状况得到显著改善，身体素质显著提高。这次研究数据 对骨泥肉系列食品作出科学评价，说明开发骨泥肉一这一新型食品资源对我国 膳食现状具有很好的经济效益和社会效益国；马守海，戚桂军( 1 9 9 4 ) 哪l 对低温： 冷冻磨碎加工、常温磨碎加工、高温磨碎加工二种不同加工方法生产骨泥的营 养成份进行分析比较，结果表明不管用哪种加工原理，均能保存骨中的各种营 养成份，高温高压处理法对骨泥中脂肪含量影响较大，但低脂肪骨泥更有利于 人体的营养需要；瞿执谦等( 1 9 9 8 ) 2 9 1 研制开发了以部分鲜骨泥( 糊) 替代鸡肉加工 成鸡肉松、鸡肉酱与鸡肉火腿二种产品，且口感与风味上基木不存在鸡骨泥的 不良风味；王淑珍( 2 0 0 0 ) 3 0 】【3 1 1 研究了畜禽鲜骨加工鲜骨泥的生产工艺流程每最 佳工艺条件，及汤圆( 元宵) 鲜骨泥馅料的科学配方，为补充大然优质钙提供来源， 也为骨利用展开了新视野。 以骨泥为原料的骨类食品还有骨泥饼干，富钙米果及钙方等，钙方是采用 鲜骨泥、复合调味料、明胶等做成的型、味类似于红方腐乳的大然高钙佐餐食 品；骨泥可制作肉丸、肉馅、灌制肉肠及汤圆；另外，将新鲜骨泥采用肉松配方炒 制，炒制成骨泥松，成品为酱红色颗粒状。 ( 2 ) 骨粉 细磨的骨泥经干燥工序便得骨粉。叶明泉，邓国栋等( 1 9 9 9 ) 3 2 】介绍了一种超 细鲜骨粉的制备方法，采取了有针对性、高效的粉碎原理及方法，制得了超细 低脂鲜骨粉；罗宾等( 2 0 0 0 ) 3 3 1 对超细红牛鲜骨粉生产及其在方便而中的应用进 行了研究，确立了在配面中及汤料包中复合使用骨粉的概念；连喜军等( 2 0 0 2 ) 0 4 1 对骨粉进行自然发酵和纯种发酵的比较研究，初步了解微生物分解骨粉生成 9 第1 章绪论 了可溶性钙的规律，并在比较的基础上得出自然发酵骨粉的安全性有待研究确 定，而微生物纯种发酵法分解骨粉，骨钙的转化率达4 7 8 ，如果结合物理粉碎、 酶和酸水解法，骨钙的转化率会进一步得到提高；赵昌杰( 2 0 0 3 ) 3 5 j 采用物理法 和酶法相结合，从提高制品中的钙溶率和进入人体后的钙吸收率两个角度出发， 研究了提高羊骨中钙的生物利用率的基本工艺条件。 ( 3 ) 骨汁粉、骨素、骨精汤料 鲜骨的提取物叫骨素，即白汤的浓缩产品，成品骨素为浅褐色或褐色膏状， 是大然的调味料，用在肉类制品中的用量常为o 5 o - + 5 。粉碎后的畜禽骨加水 熬制成骨汁，浓缩骨汁，同时加入适量的环状糊精( 可清除腥躁味) ，浓缩至 1 6 2 0 时喷雾干燥成骨汁粉，可作汤料调味，或作骨头汤冲剂。 在利用畜禽骨的实践中，工石森，李元平( 1 9 9 1 ) 1 1 6 研制了利用杂骨生产水 解骨蛋白、骨粉和骨油的工艺路线。整个工艺过程由杂骨预处理工序及制取水 解骨蛋白、骨粉、骨油的二条生产线组成，在一个工艺周期中生产二种产品， 高效的综合利用了杂骨。 1 1 3 5 畜禽骨骼中其他成份的利用 将脱除骨油、骨胶原的骨头放入夹套锅中蒸煮，对滤液进行真空浓缩即得 产品，这是一种高级营养品及配料，若用酸水解可制备带甜味、香味的水解蛋 白食品。 采用碱处理脱脂，破碎后高温处理可以值得骨炭。动物骨炭可提高风味并 具防腐能力，也是自来水的除氟漂白剂及酒类的酸中和剂。尤其是骨炭的除氟， 可作为防治地方性氟中毒的根本方法。 在隔绝空气状态下煅烧畜骨，然后粉碎过筛，可以制得骨肥。 从牛、羊、猪的喉、鼻、软肋中提取的软骨素是生产硫酸软骨素、软骨素 片、硫酸软骨素注射液等药品的卞要原料。 1 2 微胶囊技术的研究现状 微胶囊技术是指利用成膜材料将固体、液体或气体囊于其中，形成直径几十 微米至上千微米的微小容器的技术96 1 。微小容器被称为微胶囊，器壁被称为壁 材或壳材，而其内部包覆的物质则称为芯材或囊芯。含固体的微胶囊形状一般 与固体相同，含液体或气体的微胶囊的形状一般为球形。 1 0 第1 章绪论 从不同的角度出发，微胶囊有多种分类方法：从芯材来看，分为单核和复 核微胶囊；从壁材结构来分，可分为单层膜和多层膜微胶囊；从壁材的组成来 看，分为无机膜和有机膜微胶囊；从透过性来讲，又分为不透和半透微胶囊， 半透微胶囊通常也称为缓释微胶囊。 微胶囊具有保护物质免受环境的影响，降低毒性，掩蔽不良味道，控制核 心释放，延长存储期，改变物态便于携带和运输，改变物性使不能相容的成分 均匀混合，易于降解等功能 3 7 1 3 s l ，这些功能使微胶囊技术成为工业领域中有效 的商品化方法。美国的n r c 公司利用微胶囊技术于1 9 5 4 年研制成第一代无碳 复写纸微胶囊 3 9 1 并投放市场，从此，微胶囊技术得到突飞猛进的发展。 1 2 1 微胶囊技术简介 微胶囊技术从2 0 世纪3 0 年代发展至今已有6 0 多年的历史。随着新材料 的不断出现，到目前为止，微胶囊化的方法已将近2 0 0 种，但还没有一套系统 的分类方法。目前人们大致上将其分为：物理法、物理化学法和物理机械法【4 0 】。 微胶囊化方法选择的依据主要是生产要求的粒子平均粒径、芯材及壁材的物理 化学特性、微胶囊的应用场合、控制释放的机理、工业生产的规模及生产成本 等。其中锐孔凝固浴法、凝聚相分离法、喷雾干燥法和流化床喷涂法都适用 于工业大规模生产。 1 2 1 1 锐孔一凝固浴法 锐孔凝固浴法是指将喷嘴喷出的微粒通过多联化而后形成微胶囊。该法 是m a b b s 于1 9 4 0 年和r a b b 0 0 1 1 4 l 】于1 9 5 0 年提出的。此法一般是以可熔 ( 溶) 性高聚物作原料包覆囊芯，而在凝固浴中( 水或溶液) 固化形成微胶 囊，固化过程可能是化学反应，也可能是物理过程。它采用的成膜材料多为褐 藻酸钠、聚乙烯醇、明胶、蜡和硬化油脂等。由于在凝固浴中发生固化反应， 一般进行得很快，因此含有囊芯的聚合物壁膜在到达凝固浴之前预先形成，这 就需要锐孔装置( 滴管是其中最简单的一种) 。 ， 此项技术的关键除芯壁材的配比外，是否在凝固浴中加入搅拌也是相当重 要的，锐孔成型是以液体形式落入固化液中，因此微胶囊的大小与锐孔有直接 的关系。锐孔一般在o 5r a i n 以上，因而所得到的微胶囊颗粒较大，包埋率低， 但设备较简单，投资少，操作灵活。 1 2 1 2 喷雾干燥法： 第l 章绪论 它怒一耱残本低，臻露灵活，獒鸯蠢好静产品葳量，盛溺广泛戆方法，辑 得的粒予宜径一般在1 0 b1 6 0 0 m 之间。此过穰首先是将囊j 枣物质分散程含有 壁材的溶液中形成油钒水型( w o ) 或水包油溅( o w ) 乳化液，乳化液通过 气流雾纯戏滚瀵，均匀缝分数于煞气滚中，镬溶鳃壁耪戆溶裁逐速蒸发困豫， 将囊芯物质包覆在其中形成微胶囊。这种方法邋合于一些热敏性物质，因为雾 滴在干燥室中停留时间很短，一般只有几秒钟，凰然入口温魔有时近2 0 0 ， 但由于液潦在蒸发过稷中需要带庭大量的热，馒液滴只有在恹要干时温度才略 有上舞，霆魏，对熟敏往静菝心影晌不大。 用此种方法制微胶囊，液滴的分散状况是影响产品性能的重要因素，因此 乳化剂、分散剂、稳定剂的种类、用量以及机械搅拌的效果对微胶囊的粒度分 毒、壁貘_ 犟度等鸯绞大豹影豌。 1 ，2 1 3 凝聚相分离法： 这熙一种采用改变温度，在溶液中加入无机盐电解质或成膜材料的非溶剂， 创造条佟诱发两秘成膜材料阕相嚣结合等措施