CN112956671A - 一种浓缩猪骨素的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浓缩骨素领域，提供了一种浓缩猪骨素的制备方法及其应用，所述方法包括以下步骤：将猪骨原料进行亚临界水水解，水解液过滤、浓缩后即得浓缩猪骨素；所述亚临界水水解在无氧环境下进行。本发明所述制备方法效率高、无污染、条件温和，猪骨原料的分解率高达70％，制备得到的浓缩猪骨素色泽好看，风味纯正，微量元素和蛋白质含量丰富，尤其是钙含量更是达到普通市售骨汤的30‑40倍。
Description
技术领域
本发明涉及浓缩骨素领域，具体涉及一种浓缩猪骨素的制备方法及其应用。
背景技术
亚临界水又称超加热水、高压热水或热液态水，是指在一定的压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水体仍然保持在液体状态。亚临界状态下流体微观结构的氢键、离子水合、离子缔合、簇状结构等发生了变化，因此亚临界水的物理、化学特性与常温常压下的水在性质上有较大差别。常温常压下水的极性较强，亚临界状态下，随着温度的升高，亚临界水的氢键被打开或减弱，从而实现萃取的目的。这样就可以通过控制亚临界水的温度和压力，使水的极性在较大范围内变化，从而实现天然产物中有效成分从水溶性成分到脂溶性成分的连续提取，并可实现选择性提取。此外，由于亚临界水萃取是以价廉、无污染的水作为萃取剂，因此，亚临界水萃取技术被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
我国是世界上猪肉产量最高的国家，所以猪骨资源十分丰富，它含有多种人体必需矿物质，如钙、铁、锌和硒，还含有丰富的蛋白质和骨胶原，是一种巨大的天然资源。现有技术中虽有猪骨利用的相关记载，比如CN102579494A、CN110506921A等，但是其仅提取了猪骨中的部分元素，且制备方法需要酶或酸等试剂的参与，制备工艺复杂。鉴于猪骨并未被有效利用，深加工猪骨不到5％，造成极大资源浪费的问题，合理利用猪骨资源，开发新的猪骨加工工艺，推动食品行业的发展已经迫在眉睫。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种浓缩猪骨素的制备方法及其应用，采用亚临界水处理猪骨原料，用氮气置换空气，减少了猪骨营养成分的氧化，反应条件温和、分解率高、无污染、能耗成本低，能够获得钙含量高、风味天然、颜色乳白的猪骨素。
为了解决上述技术问题，本发明提供了下述技术方案：
一种浓缩猪骨素的制备方法，包括以下步骤：
将猪骨原料进行亚临界水水解，水解液过滤、浓缩后即得浓缩猪骨素；所述亚临界水水解在无氧环境下进行。
优选的，所述猪骨原料在进行亚临界水处理前粉碎为骨渣；所述骨渣的直径为1-3cm。
优选的，所述猪骨原料在粉碎前经过清洗和浸泡。
优选的，所述猪骨原料为猪腿骨、头骨或肩胛骨。
优选的，所述猪骨原料与水的质量比为1:1-5。
优选的，所述亚临界水水解的压力为0-6Mpa，温度为110-130℃，时间为1-3h。
优选的，所述过滤的滤膜孔径为0.4-0.6μm。
优选的，所述浓缩的温度为50-70℃。
优选的，所述浓缩的倍数为7-15倍。
本发明还提供了由上述制备方法制备得到的浓缩猪骨素在食品中的应用。
本发明提供了一种高钙浓缩猪骨素的制备方法，先将猪骨清洗和浸泡，去除多余血渍与浮沫，以保证骨汤颜色纯正无焦糊味；使用碎骨机对猪骨进行粉碎并结合亚临界水处理装置，提高了猪骨的分解效率，使得猪骨中的营养成分最大化的溶解到水中，并且用亚临界水处理装置水解猪骨时，用氮气置换了空气，减少了猪骨营养成分的氧化。本发明提供的方法反应条件温和、分解率高、无污染、能耗成本低，能够获得钙含量高、风味天然、颜色乳白的猪骨素，浓缩猪骨素经后续调味后可开发为不同口味的面条或火锅汤底以及调料包等，同时也是各类人群补钙的良好营养品原料。
具体实施方式
本发明提供了一种浓缩猪骨素的制备方法，包括以下步骤：
将猪骨原料进行亚临界水水解，水解液过滤、浓缩后即得浓缩猪骨素；所述亚临界水水解在无氧环境下进行。
本发明中，所述猪骨原料优选为猪腿骨、头骨或肩胛骨；所述猪骨原料在进行亚临界水处理前优选的粉碎为骨渣；所述骨渣的直径优选为1-3cm。本发明中，所述猪骨原料在粉碎前优选的进行浸泡洗净，将附带的肉剔除，去除多余血渍和浮沫，从而减少肉中所含有的蛋白质和脂肪，保证骨汤颜色纯正无焦糊味。本发明对所述粉碎的方法没有特殊限定，采用本领域常规的粉碎方法即可，本发明中优选的采用碎骨机进行粉碎。
本发明中，所述猪骨原料与水的质量比优选为1:1-5，更优选为1:2-4:，最优选为1:3。本发明中，所述亚临界水水解的压力优选为0-6Mpa，更优选为1-4Mpa；所述亚临界水水解的温度优选为110-130℃，更优选为120℃；所述亚临界水水解的时间优选为1-3h，更优选为2h。本发明对所述亚临界水水解的装置没有特殊限定，在本发明的具体实施例中，所述亚临界水水解优选的在亚临界装置反应罐中进行。本发明中，所述亚临界水水解在无氧环境下进行；所述无氧环境为用惰性气体替换亚临界装置反应罐中的空气；所述惰性气体优选为氮气。本发明中，采用惰性气体替换亚临界装置反应罐中的空气，减少了猪骨中营养成分的氧化，提高了制备得到的猪骨素中的钙、锌和镁等元素的含量。
本发明中，对所述过滤的方式没有特殊限定，本发明优选的为板框过滤。本发明中，所述板框过滤的滤膜孔径优选为0.4-0.6μm，更优选为0.5μm。
本发明中，对所述浓缩的方式没有特殊限定，本发明优选的为旋转蒸发浓缩。本发明中，所述旋转蒸发的温度优选为50-70℃，更优选为65℃。本发明中，所述浓缩的倍数优选为7-15倍，更优选为10倍。
本发明还提供了由上述制备方法制备得到的浓缩猪骨素在食品中的应用。本发明对所述应用的具体方式并没有特殊限定，采用本领域常规的应用方法即可。
下面结合部分实施例对本发明做进一步说明，本发明中，所述的猪骨为常规市售符合食品安全标准的各个部位猪骨。
实施例1
(1)预处理与粉碎
将250g新鲜猪腿骨洗净，若有附带的肉尽量剔除，然后用碎骨机将猪腿骨粉碎为直径1厘米的骨渣，并用清水冲洗和浸泡，至骨渣中无血渍和浮沫。
(2)亚临界水处理
将所述猪腿骨骨渣放入亚临界装置反应罐中，加入500g纯水混匀，用氮气置换掉反应罐中的空气后，保持压力为0.5Mpa，反应温度为110℃，反应1小时，得到猪腿骨水解物。
(3)过滤
得到的猪腿骨水解物用滤膜孔径为0.4μm的板框超滤机过滤，去除未水解的猪骨残渣，得到猪骨原汤。
(4)浓缩
用旋转蒸发仪将猪骨原汤浓缩，温度为50℃，浓缩7倍，得到浓缩猪骨素。
实施例2
(1)预处理与粉碎
将250g新鲜猪腿骨洗净，若有附带的肉尽量剔除，然后用碎骨机将猪腿骨粉碎为直径3厘米的骨渣，并用清水冲洗和浸泡，至骨渣中无血渍和浮沫。
(2)亚临界水处理
将所述猪腿骨骨渣放入亚临界装置反应罐中，加入750g纯水混匀，用氮气置换掉反应罐中的空气后，保持压力为1Mpa，反应温度为120℃，反应1小时，得到猪腿骨水解物。
(3)过滤
得到的猪腿骨水解物用滤膜孔径为0.5μm的板框超滤机过滤，去除未水解的猪骨残渣，得到猪骨原汤。
(4)浓缩
用旋转蒸发仪将猪骨原汤浓缩，温度为60℃，浓缩10倍，得到浓缩猪骨素。
实施例3
(1)预处理与粉碎
将250g新鲜猪头骨洗净，若有附带的肉尽量剔除，然后用碎骨机将猪头骨粉碎为直径2厘米的骨渣，并用清水冲洗和浸泡，至骨渣中无血渍和浮沫。
(2)亚临界水处理
将所述猪头骨骨渣放入亚临界装置反应罐中，加入1000g纯水混匀，用氮气置换掉反应罐中的空气后，保持压力为1Mpa，反应温度为120℃，反应2小时，得到猪头骨水解物。
(3)过滤
得到的猪头骨水解物用滤膜孔径为0.6μm的板框超滤机过滤，去除未水解的猪骨残渣，得到猪骨原汤。
(4)浓缩
用旋转蒸发仪将猪骨原汤浓缩，温度为65℃，浓缩13倍，得到浓缩猪骨素。
实施例4
(1)预处理与粉碎
将250g新鲜猪肩胛骨洗净，若有附带的肉尽量剔除，然后用碎骨机将猪肩胛骨粉碎为直径1厘米的骨渣，并用清水冲洗和浸泡，至骨渣中无血渍和浮沫。
(2)亚临界水处理
将所述猪肩胛骨骨渣放入亚临界装置反应罐中，加入1250g纯水混匀，用氮气置换掉反应罐中的空气后，保持压力为1Mpa，反应温度为130℃，反应3小时，得到猪肩胛骨水解物。
(3)过滤
得到的猪肩胛骨水解物用滤膜孔径为0.5μm的板框超滤机过滤，去除未水解的猪骨残渣，得到猪骨原汤。
(4)浓缩
用旋转蒸发仪将猪骨原汤浓缩，温度为70℃，浓缩15倍，得到浓缩猪骨素。
实施例5
1、分别称量本发明实施例1-4制备得到的浓缩猪骨素和过滤出的骨渣残留重量，计算实施例1-4的猪骨分解率，计算公式为
结果见表1。
表1猪骨素制备的骨渣残留重量和猪骨分解率
| 样品 | 骨渣残留重量(g) | 猪骨分解率 |
| 实施例1 | 73.4 | 70.64％ |
| 实施例2 | 71.1 | 71.56％ |
| 实施例3 | 76.2 | 69.52％ |
| 实施例4 | 71.9 | 71.24％ |
2、将本发明实施例2制备得到的浓缩猪骨素与市售的猪骨高汤对比，通过食品安全国家标准《食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定猪骨素的蛋白质含量，通过《食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定猪骨素的脂肪含量，通过《食品中钙的测定》、《食品中铁的测定》、《食品中锌的测定》、《食品中硒的测定》、《食品中镁的测定》、《食品中钾、钠的测定》中火焰原子吸收光谱法测定猪骨素含有的微量元素，结果见表2。
表2不同猪骨素营养成分对比
可以看出，本发明所述的猪骨素制备方法，不同部位猪骨分解率高达70％左右，是普通传统熬制方法无法达到的，其中钙、锌和镁元素的含量均显著高于其他市售骨汤。
由上述实施例可知，本发明提供的浓缩猪骨素的制备方法，通过使用碎骨机对猪骨进行粉碎并结合亚临界水处理装置，提高了猪骨的分解效率。而且，本发明反应条件温和、无污染、能耗成本低，获得的猪骨素钙含量高、风味天然，无焦糊味、颜色乳白，可作为火锅、汤品、拉面以及各类餐饮的配料使用，营养丰富天然美味，同时也是各类人群补钙的良好营养品原料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种浓缩猪骨素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将猪骨原料进行亚临界水水解，水解液过滤、浓缩后即得浓缩猪骨素；所述亚临界水水解在无氧环境下进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述猪骨原料在进行亚临界水处理前粉碎为骨渣；所述骨渣的直径为1-3cm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述猪骨原料在粉碎前经过清洗和浸泡。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述猪骨原料为猪腿骨、头骨或肩胛骨。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述猪骨原料与水的质量比为1:1-5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亚临界水水解的压力为0-6Mpa，温度为110-130℃，时间为1-3h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤的滤膜孔径为0.4-0.6μm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩的温度为50-70℃。
9.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩的倍数为7-15倍。
10.权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到的浓缩猪骨素在食品中的应用。
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- 2021-03-22 CN CN202110299427.6A patent/CN112956671A/zh active Pending
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