平凉红牛超细鲜骨粉制备关键工艺研究

童红梅，宋巧，高芸，路彬，刘一亚

（甘肃医学院，甘肃平凉744000）

平凉红牛超细鲜骨粉制备关键工艺研究

童红梅，宋巧，高芸，路彬，刘一亚

（甘肃医学院，甘肃平凉744000）

为探索平凉红牛超细鲜骨粉制备的关键工艺，采用L9（34）正交试验法以骨粒细度为评价指标研究红牛超细鲜骨粉生产的最适工艺条件。鲜红牛骨经清洗去杂、低温冷冻、初级粉碎、高温蒸煮除脂等工艺预处理后，胶体磨细化是超细化的关键环节，影响红牛骨超细化生产的主次因素依次为磨齿间隙、胶磨次数、初碎粒度、高压时间；最适工艺条件为磨齿间隙为5μm、胶磨次数3次、初级粒度5 cm、90min高温蒸煮，可得到粒度为15.0μm红牛超细鲜骨粉。结果表明：红牛骨经超细化得到15.0μm的鲜骨粉的含钙量可达12 577.15mg/100 g，含磷量为5 051.3mg/100 g，蛋白质和脂肪的含量分别为10.4%和6.7%，都达到了较高的水平，极具开发利用价值。

红牛鲜骨；超细化；关键工艺；研究

平凉是甘肃省重要的畜产品集散地，有两千多年的养牛历史。平凉红牛是秦川牛系与当地品种杂交改良的肉役兼用型品种，以皮质厚韧、肉质细嫩著称[1]。近年来，平凉红牛做为当地主要的养殖产业有了大规模的发展，年产红牛116万头，出栏商品牛41.33万头。平凉红牛骨是红牛产业的副产品，营养素含量十分丰富，其中蛋白质和脂肪含量分别为11.8%和8.1%，其含有重要的防止衰老活性物质，又是食品中主要的风味成分的来源[2]。另外，其又富含Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、F-及柠檬酸根等离子及人体所必需的Co、Cu、Fe、Mn、Si、Zn等多种矿质元素，钙磷比例为2∶1，是人体内吸收钙磷的最佳比例[3]。每年有大量的红牛骨被做为三废处理，既浪费资源又污染环境。

红牛超细鲜粉是以物理方式制备而得，营养成分全部以天然生物体的原有形式存在，且动物骨骼组成与人骨相似，钙磷吸收利用率高达60%～90%[4-5]。目前它已越来越受到国内外的重视，国际市场骨制食品的开发利用已成为热点[7]。基于我国人民普遍缺钙现状，而我国骨资源丰富且成本低、营养价值高等特点，综合开发利用动物鲜骨，以改善我国人民钙摄入不足的现象，十分必要[6]。

本研究以平凉红牛鲜骨为原料，通过流水漂洗去杂、低温冷冻初碎、高温蒸煮除脂、超细化粉碎、低温干燥等新工艺开发研制活性红牛超细鲜骨粉制品，以其改善红牛骨资源废弃、附加值低、造成资源浪费和环境污染的现状，同时解决平凉红牛“外销不畅，内销不旺”的困顿局面，开辟红牛资源利用新途径，对提高红牛产业加工附加值和促进城乡经济发展都具有一定的实际意义，同时还为工业化生产牛骨粉产品及其推广应用提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜红牛骨：平凉市景兴红牛有限公司；酪蛋白磷酸肽（食品级）。

1.2 设备

BS-224S电子天平：赛多利斯仪器有限公司；FW-100型万能粉碎机：北京科伟永兴仪器有限公司；DHG-9123A电热恒温热风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；130型胶体磨：山东龙兴化工机械集团；TM-329高压灭菌釜：东明公司；凯氏定氮仪：北京海光仪器公司。

1.3 超细红牛鲜骨粉制备预处理

将市售的新鲜红牛骨切割成大小基本一致的骨块，冷水浸泡3 h～5 h去除血水与杂质，流水清洗3次，低温冷冻（-20℃，24 h～36 h）后进入粉碎机粉粹，粒度10 cm左右。初级粉碎的骨粒经压力0.2MPa～0.4MPa，121℃、90min高温蒸煮，加水离心过滤除脂后，骨浆流入磨浆机粗磨，再进入胶体磨中进行超细化粉碎。

1.4 超细红牛鲜骨粉制备正交试验

在查阅大量文献与多次预试验的基础上，发现超细化工艺的关键环节在胶体磨处理阶段，为了探索胶体磨超细化红牛骨粉的最适工艺条件，采用了L9（34）正交试验（见表1）优化最适超细化工艺。A代表初碎粒度（cm），B代表高压时间（min），C代表磨齿间隙（μm），D代表胶磨次数，以骨粒细度为评价指标，确定最佳超细化工艺条件。

表1 红牛骨超细化试验因子与水平表Table1 Factor and level table of ultra-fine test of Red bull bone

1.5 红牛超细化骨粉的感官评价

随机请10个人对制品的色泽、滋气味、组织状态按照表2的要求进行打分，以评价产品的感官指标[7]。

表2 红牛超细化骨粉感官指标与评分标准（百分制）Table2 Sensory projects and scoring criteria（percentage system）about ultra-fine bone powder

1.6 评价指标

1）红牛超细鲜骨粉中水分测定：按照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分含量的测定》测定[8]。

2）红牛超细鲜骨粉钙含量测定：按GB/T 9695.13-2009《肉与肉制品钙含量的测定》测定[9]。

3）红牛超细鲜骨粉蛋白质含量测定：按GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》测定[10]。

4）红牛超细鲜骨粉脂肪含量测定：脂肪含量测定按GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》测定。

5）微生物指标：按照GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》、SN/T 0973-2010《进出口肉、肉制品及其他食品中肠出血性大肠杆菌O157：H7检测方法》、GB 4789.15-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》、GB 29921-2013《食品安全国家标准食品中致病菌限量》测定。

2 结果与分析

2.1 红牛超细鲜骨粉制品生产工艺流程的确定

本研究在参考大量文献和多次预试验的基础上，不同于一般传统骨粉加工方法，本项目研究采用流水浸泡去杂、低温冷冻粉碎、高温蒸煮除脂、初碎胶磨超细化、低温干燥等工艺环节制备新鲜红牛骨粉；经反复多次试验得出制品生产工艺最佳流程为：

新鲜红牛骨→切割→清洗→低温冷冻→粗粉碎→高压蒸煮→除脂→胶磨超细化→低温干燥→红牛超细鲜骨粉成品。

2.2 红牛鲜骨粉超细化正交试验结果

将经过预处理初碎去油去脂后的骨泥进行胶磨超细化处理，关键工艺条件的研究结果见结果见表3、表4。

表3 红牛骨超细粉碎正交试验直观分析Table3 Ultra-fine grinding orthogonal test Red bull bone intuitive analysis

表4 红牛骨超细粉碎试验方差分析表Table4 Red bull bone ultrafine crushing test anova table

对表3、表4结果进行直观分析可知：1）RC＞RD＞RA＞RB，影响红牛骨超细化的主次因素为磨齿间隙＞胶磨次数＞初碎粒度＞高压时间；2）从各因素水平对红牛骨粉骨粒细度量的影响来看：K1C＜K2C＜K3C，说明磨齿间隙为5μm时骨粒细度最小；在胶磨次数这个因素中，K3D＜K2D＜K1D，说明胶磨次数越多，骨粒细度越小；在初碎粒度因素中K1A＜K2A＜K3A，说明初碎粒度越小，骨粒细度越细；在高压时间因素中，K2B＜K3B＜K1B，高压时间90min，对骨粒细度影响最大；3）由K值可知最佳工艺组合为A1B2C1D3。

正交试验最佳组合没有出现在试验组中，用A1B2C1D3组合的工艺进行了3次重复验证试验，其骨粒细度为15.1、14.7、14.5μm），均低于处理中的最佳组，进一步验证了最佳组合为A1B2C1D3。

验证最佳工艺条件为初级粉碎的5 cm骨粒，经121℃、90min高温蒸煮，加水离心过滤除脂后的骨浆流入磨浆机初磨后，再进入胶体磨中，磨齿间隙为5μm、胶磨次数3次，可得到呈半透明状态的鲜骨泥，粒度为15.0μm，在40℃、风速3.0m/s风干可得活性红牛超细鲜骨粉制品，低温密封贮藏。

2.3 红牛超细鲜骨粉感官评价

红牛骨超细骨粉感官评价结果见表5。

表5 红牛骨超细骨粉感官评价结果Table5 Sensory evaluation results of ultra-fine bone powder of Red Bu ll

对制品的感官状态评价结果表明：红牛超细鲜骨粉制品呈现淡黄色，气味纯正，无异味，为粉末状，无粘结现象，略有光泽。

2.4 红牛超细鲜骨粉主要理化评价指标结果分析

红牛骨超细骨粉主要理化评价指标结果见表6。

表6 红牛超细鲜骨粉主要理化性质Table6 Physical and chamical properties of ultra-fine fresh bone powder

红牛超细鲜骨粉的水分含量低于8%，因此在储存过程中不易结块和霉变，易于保存[11]。由于红牛骨粉中含有较高的蛋白，蛋白质和脂肪的含量分别为10.4%和6.7%，都达到了较高的水平。由于人体对钙磷的吸收是相互影响的关系，只有比例适宜时才能较好的被人体所吸收，试验所制得的红牛超细鲜骨粉中，钙、磷的比例经检测接近2∶1的水平，正是人体所能吸收的最佳比例，因此能同时起到补充钙、磷元素的要求[12]。菌落总数、大肠菌群符合国家卫生标准，致病菌未检出。

3 结论

1）为了探索平凉红牛超细鲜骨粉制备的关键工艺，采用L9（34）正交试验法以骨粒细度为评价指标研究红牛超细鲜骨粉生产的最适工艺流程。将新鲜红牛骨经清洗去杂、低温冷冻、初级粉碎、高温蒸煮除脂、胶体磨超细化处理、低温干燥等工艺可制得产品，胶体磨细化是红牛鲜骨超细化的关键工艺。

2）影响红牛鲜骨超细化生产的主次因素依次为为磨齿间隙、胶磨次数、初碎粒度、高压时间；最适工艺条件为磨齿间隙为5μm、胶磨次数3次、初级粒度5 cm，90 min高温蒸煮，可得到粒度为15.0μm红牛超细鲜骨粉。经检测红牛超细微鲜骨粉的含钙量为12 577.15mg/100 g，含磷量为5 051.3mg/100 g，蛋白质和脂肪的含量分别为10.4%和6.7%，都达到了较高的水平，红牛超细鲜骨粉中钙、磷的比例经检测接近2∶1的水平，由于人体对钙磷的吸收是相互影响的关系，只有比例适宜时才能较好的被人体所吸收，而2∶1的比例最适宜人体的吸收与利用。

3）红牛超细鲜骨粉制品呈现淡黄色，气味纯正，无异味，为粉末状，无粘结现象，微生物指标符合同类制品国家标准[13]。红牛超细鲜骨粉的水分含量为7.23%，低于8%，在储存过程中不易结块和霉变，易于保存。但由于含水量低，在潮湿环境中易于吸潮，不宜长期贮藏，其包装与贮藏条件有待进一步的研究。

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[2]李文彬,徐建峰,李三禄.“平凉红牛”肉用指数的相关研究[J].中国牛业科学,2011,37(6):29-31,34

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[5]陈静怡,肖厚荣,张靖华.低温冷冻法生产牛骨粉的工艺研究[J].安徽农学通报,2015(5):234-236

[6]李珂,杨秀华,扈麟,等.利用猪髋骨加工骨粉及其营养成分的研究[J].食品科学,2010(2):56-58

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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

甘肃省教育厅高等学校科研项目资助（2015A-178）

童红梅（1970—），女（汉），教授，硕士，主要从事药用植物资源研究。