动物骨粉

动物骨粉的应用研究

摘 要：动物骨头是肉类加工的副产品，由于富含蛋白质，钙、磷等微量元素以及多种维生素等营养成分，使其具有较高的营养价值，其对动物生产性能的促进作用早已被人们所认知，将其加工为骨粉后用于畜牧养殖已在生产实践中大量利用。了解骨粉的营养特性、掌握骨粉的加工及应用方法，将有助于充分发挥骨粉的营养功效，提高骨粉的利用价值。

关键词： 骨粉 加工 应用

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前 言

骨头在动物体中约占体重的20%~30%，是一种营养价值非常高的肉类加工副产品，它含有大量的蛋白质、脂质、矿物质等营养成分[1]。尽管骨粉已在畜牧养殖生产中大量使用，但是，由于对骨粉认识上的不足，动物骨头的浪费严重，骨粉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.骨粉的营养特性

动物骨含钙丰富，而且与人骨相似，人体骨骼细胞对相同组织细胞有较强的亲和力，因而利用率极高。营养研究表明，鸡骨泥钙含量高达39.5 mg/g，钙磷比例合理，吸收率在90%以上。骨头具有各种营养成分，将其加工成骨粉同样具有丰富的营养成分，主要为蛋白质、脂肪和矿物盐等。蛋白质含量较高，脂肪含量相对较低，属典型的高营养、低热能食品[2]。此外，骨粉中的矿物质含量显著高于其他食品，这也是发挥其补钙作用的原因。

1.1丰富的矿物质

骨粉中含有丰富的矿物质，最主要的是羟磷灰石晶体[Ca10(PO4)6(OH)2]和无定型磷酸氢钙(CaHPO4)，在其表面还吸附了Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、HCO-、F-及柠檬酸根等离子。更为重要的是，骨粉中丰富的Ca和Ｐ是人体必需的常量矿物元素，而且它们的比例(Ca∶P=2∶1)是体内吸收钙磷的最佳比例。杨桂苹(1998)用大白鼠作代谢试验，发现大白鼠对骨粉中钙的吸收优于市售的活性钙[Ca(OH)2]。骨粉中还有人体所必需的微量元素，如：Co、Cu、Fe、Mn、Si、Zn等。

1.2优质的蛋白质

骨粉中含有12.0%~35.0%的蛋白质，其中含量最高的是组成胶原纤维的胶原蛋白。杨桂苹(1997)对骨粉中组成蛋白质的氨基酸进行了分析，发现骨粉中含17种氨基酸，包括8种人体所必需的氨基酸。其中，含量较多的为Gly、Glu、Pro、Ala和Asp。通过与其他食品中的EAA比较，可以看出，骨粉中的蛋白质属优质蛋白质[3]。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，赋予骨粉鲜美的味道。

1.3合理的脂肪酸比例

骨粉中含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

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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，骨粉中还含有微量的豆蔻酸(14∶10)、豆蔻油酸(14∶1)、棕榈油酸(16∶1)、亚麻酸(18∶3)等脂肪酸。

1.4其他营养成分

骨粉中还含有脑组织发育不可缺少的磷脂质、磷蛋白以及被认为有加强皮下细胞代谢、防止衰老的软骨素，骨胶原。此外，还有多种维生素，如：VA、VD、VB1、VB2、VB12等。

2.骨粉的加工

2.1 以加工温度划分的加工方法

骨粉按加工过程的温度不同可分为：低温冷冻法、高温高压法和常温法。 2.1.1低温冷冻法

将鲜骨在-15～-25℃以下充分冷冻脆化，然后粉碎、磨细等加工。 2.1.2高温高压法

把鲜骨蒸煮酥软(0.1 MPa，40 min)，然后烘干、粉碎。常用的高温高压法加工工艺：

→骨渣 →脱色脱臭→烘干→粉碎→过筛→鲜骨粉

骨鲜→清洗破碎→蒸煮 →骨油

→骨汤 →水解→过滤→浓缩→配料 →干燥→骨精汤料

彭辉(1995)等对高温高压法加工骨粉的最佳工艺条件进行了初步探讨，先将骨头烫漂2～3 min，110℃，预煮30 min，再根据选用不同部位的骨头在121℃下蒸煮不同的时间：肋骨45 min，肩胛60 min，腿骨90 min。

高温高压法加工的骨粉如用适当的蛋白酶消化酶解，其蛋白质大部分可转化为易被人体吸收的可溶性蛋白、短肽和氨基酸，而且色、香、味俱佳，可进一步开发营养强化剂和保健食品[4]。 2.1.3常温法

无需冷冻或高温蒸煮，在常温下加工。据报道，利用钢柔复合材料超细粉碎机制备超细骨粉，其产品从粒度分布、微观形貌及营养成分等方面与高温高压法制取的骨粉相比，具有粒度细、能耗低、营养全的优点。这种加工方法过程是：

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将清洗烘干的骨头通过强冲击力，使其破碎成10~20 mm的骨粒团；再粗粉碎，通过剪切力、研磨力使韧性组织被反复切断，通过挤压力、研磨力使钢性骨粒进一步粉碎至1~2 mm的骨糊；接着通过剪切、挤压、研磨的复合力场的作用，使骨料得到细粉碎或超细粉碎[5]。

2.2以干燥方式划分的加工方法

2.2.1粗制骨粉的加工

将骨压成小块，置于锅中煮沸3~8 h，以除去骨中的脂肪。粗制骨粉加工时，最好结合提取骨油进行，除加工骨粉外，还可提取部分骨油和骨胶液。将煮后的骨沥尽水分，烘干[6]。烘干一般采用干燥炉，用100~120℃的温度烘10~12 h即可。将烘干的骨用粉碎机磨成粉状，过筛后为骨粉。 2.2.2蒸制骨粉的加工

蒸制骨粉，采用蒸汽蒸骨提取骨油、骨胶，使骨胶、骨油与骨分离，骨渣干燥、粉碎制成骨粉。具体方法是将骨放入大锅中蒸，通入105~110℃的蒸汽，每隔1h时取骨油、骨胶1次，将骨中大部分油脂除去，把骨干燥、粉碎，即成为骨粉。这种骨粉含蛋白质较少，但其色泽洁白，易于消化，无特殊气味[7]。 2.2.3晒制骨粉的加工

将禽骨刮去表面肉筋后，在生石灰水中浸泡20~30d，将油脂全部除去后，取出晾晒，然后粉碎即成骨粉。晒制骨粉为白色、光滑、无油脂。

3.提高骨粉食用价值的方法

通过对骨进行加工可以制得不同粒度的骨粉，为了提高动物对骨粉营养成分的吸收利用，可对骨粉进行必要的改造或处理，目前常用的主要有以下几种方法：

3.1酸解法[8]

利用酸的作用破坏骨粉中胶原纤维中蛋白质的盐键、酯键，使蛋白质变性，从而与胶原纤维有机结合的羟磷灰石裸露出来。然后酸作用于羟磷灰石，让骨钙转化为可溶性钙。此法可以提高骨粉中可溶性钙和可溶性蛋白质的含量。连喜军(1999)等比较了醋酸、磷酸、柠檬酸和乳酸水解骨粉的不同效果，四种酸转化骨钙的百分率分别为19.3%、28.8%、30.7%和22.8%。可见，用柠檬酸效果最佳。

3.2碱解法

用碱处理的目的主要是除去骨粉内外包围缠绕的蛋白质、脂肪，进一步减小

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骨粉的粒度，从而有利于人体对钙的吸收。但是碱解法会将组成蛋白质的Ｌ-型氨基酸部分转变为Ｄ-型氨基酸，且水解过程中破坏的氨基酸比较多。所以，此法用得相对较少。

3.3酶解法

采用合适的酶分解骨粉中残留的蛋白质，使骨钙充分分离出来，并与氨基酸作用生成可溶性氨基酸钙，促进钙的利用。杨桂苹(1998)等确定了用木瓜蛋白酶水解骨粉的最佳工艺条件(pH=7.0，Ｔ=50~60℃，ｔ=8 h)，得到的骨粉粒径明显小于未酶解前的骨粉粒径。赵瑞香(2000)等[9]比较中性蛋白酶、胰酶和碱性蛋白酶作用于骨粉的效果，发现用胰酶可获得最大的钙转化率，钙溶出率为2.56%，骨钙转化率为16.0%，并确定了胰酶最佳用量为骨粉∶胰酶(ｗ/ｗ)=1000∶1～2000∶1，时间为9～10 h。宋俊梅(2002)等用中性蛋白酶水解鸡骨粉和大豆粉(3∶1)的混合粉，通过正交试验，确立的工艺条件为：酶∶混合粉=1∶100，Ｔ=50℃，pH=7.0，水解度=8%，得到的制品基本无苦味，蛋白质溶出率83.6%，钙溶率16.2%，平均粒度由8.45 μm降为2 .61 μm，时间为42 min。

3.4微生物发酵法

利用微生物的作用降解骨粉中的蛋白质、粘多糖，使部分钙从结合态游离出来。该法兼有酸解、酶解、生物转化的共同作用，是一种比较新，而且效果好的方法。唐勇(2002)等[10]利用肠道有益菌——乳酸菌发酵超微骨粉，得出骨粉的直径大小与发酵产生游离钙离子量和氨基酸的生成量存在显著相关性，骨粉结合钙最大游离转化率为36.9%，骨粉蛋白质最大水解率为63.0%。

4.骨粉在饲料中的应用 4.1骨粉中的钙和磷被动物吸收情况

在动物体内，钙和磷的含量虽少，但在维持机体的正常机能中，却起着非常重要的作用。细胞外液中钙的作用有：降低神经肌肉的兴奋性；降低毛细血管和细胞膜的通透性；维持正常的肌肉收缩；维持神经冲动的正常传导；参与正常的血液凝固。此外，已知钙激活许多酶，其中有些与上述机能有关，有些则说明钙还有其他重要的作用。近年来，越来越多的资料表明Ca2+是重要的代谢调节物。磷是所有细胞及细胞膜中的基本元素，它参与构成活细胞的结构物质，它构成了DNA和RNA分子的骨架。它在其外部与内层中以磷酸盐形式存在。磷酸盐在细

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