摘要：骨素是以可食性动物的骨为生产原料，利用热压、抽提、酶解、热压抽取以及分离等技术，得到易被人体吸收利用的蛋白质、脂肪、矿物质等营养成分，经过脱脂和一系列衍生化处理得到的骨源食品。骨素的主要成分包括蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等，骨素中含有人体必需的氨基酸。骨素中除含有各种复杂的鲜味成分外，还保留了畜禽骨髓和肉中天然的香气成分。生产骨素的方法主要有酶解法和热压法。温度、pH、料液比、酶加入量、时间对酶解反应的进行程度都会产生影响。骨素要做到商品化，还需要进行调配。骨素的衍生物有骨油和肉味香精。微胶囊技术应用于骨素及其衍生物中可以防止营养物质的流失与破坏，延长保存时间。利用骨素开发复合调味品具有广阔的市场前景。
关键词：天然；调味品；骨素
骨素又称鲜骨提取物，是以可食性动物的骨为生产原料，利用热压、抽提、酶解、热压抽取以及分离等技术，得到易被人体吸收利用的蛋白质、脂肪、矿物质等营养成分，经过脱脂和一系列衍生化处理得到的骨源食品。骨素的最大特点是能够保持动物新鲜骨肉所具有的天然味道和香气，可以明显增强食品的风味[1]。
骨素的主要成分包括蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等，骨素中含有18种氨基酸，尤其是人体必需的赖氨酸和蛋氨酸，此外，还含有短肽以及核苷酸等鲜味成分。骨素中的天然鲜味物质(主要是谷氨酸盐)含量高达5.9%，最大限度地发挥了氨基酸的呈味、呈鲜功能，可以赋予食物呈现自然、柔和的美味。骨素中除含有各种复杂的鲜味成分外，还保留了畜禽骨髓和肉中天然的香气成分并具有浓厚的口感。
以新鲜畜禽骨为原料，经破碎、高温蒸煮、酶解、过滤和真空浓缩等步骤可以得到营养丰富、味道鲜美的骨类抽取物，包括骨素和骨油等。骨白汤在浓缩后，若分离出骨油，则为骨清汤，包括牛骨清汤、猪骨清汤、鸡骨清汤等，形态为膏体，颜色为浅褐色到深褐色。将清汤进行喷雾干燥后可以得到骨素粉。
目前生产骨素的方法主要有酶解法和热压法。其中酶解法是研究应用较多的方法。利用蛋白酶对骨进行酶解，可以将骨中的胶原蛋白水解成胶原多肽及氨基酸，成为营养丰富的骨汤产品。对骨进行酶解可以使骨的营养价值更好地发挥出来，使之变废为宝，提高畜禽产品的经济效益。酶解法的生产工艺见图1。
图1 酶解骨汤生产工艺
Fig.1 Production technology of enzymolysis of bone soup
除了利用酶解法生产骨素，还有热压抽取骨素。热压包括加压提取和常压提取。加压抽取时需要在密闭的加压容器中反应，反应温度在100 ℃以上，一般在120 ℃左右反应，产品得率也比较高，单产品的风味比较差。常压抽提一般在敞口容器中进行反应，不需加压。反应时的温度在100 ℃左右，反应温度相对温和，产品风味较好，但产品得率比较低。
骨蛋白的主要成分是胶原蛋白，胶原蛋白的分子结构呈三股超螺旋状，这种结构非常稳定， 不易被人体吸收而且口感差。利用蛋白酶对骨进行酶解，可以将骨中的胶原蛋白水解成胶原多肽及肽段，这些肽段具有比骨胶原蛋白分子更高的功能活性，更容易被消化吸收，所以酶解技术可以大幅度提升骨素产品的营养及附加值。
蛋白酶按其水解机理不同可分为内切酶和外切酶2种。内切酶针对—CO—NH—作用，将蛋白质分解为低分子肽类；外切酶作用于肽链末端，降低酶水解物的苦味。
一定范围内，升高温度可以加速底物转化为产物，提高酶解效率，50～55 ℃酶的活性最大，温度进一步提高可使酶的活性下降，温度过高可使酶失活。
每种酶都有最适合的pH，中性蛋白酶的最佳酶解pH为7左右，木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶的最佳酶解pH为8左右。
实验证明：预处理后的骨溶液pH为7.0～7.9，酶解后的pH为7.6，与碱性蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶最佳酶解pH基本一致，因此在生产上不必对酶解液的pH进行调整，以防引入杂质。
料液比太小，酶解不完全，产率低；料液比大，酶解完全，产率高，但产物浓度低，浓缩时间长，耗能大，一般料液比控制在1∶1.5～1∶3之间较为合适。
蛋白质的水解度随着加酶量的增加而增加，加到一定浓度后，继续加入酶，水解度增加缓慢，基本维持平衡。
随着时间的延长，水解度增加，时间增大到一定后，水解度增加缓慢，甚至下降。主要原因是随着时间的增加，底物减少，酶的活性降低。
赵妍嫣等[2]以猪骨为原料，选用胰蛋白酶分别采用单因素及响应面试验，以水解度为考察指标，确定了酶解反应的最佳工艺参数，用该方法得到的产品具有更好的溶解性和乳化性。
张崟等[3]用正交试验法及响应面法确定了以木瓜酶酶解猪骨素的最佳工艺条件，研究表明：响应面法确定的工艺条件水解度优于正交试验法，为骨素酶解工艺条件方法的选择提供了理论依据。
刘佳慧等[4]利用超声波辅助的方法对木瓜酶酶解鸭骨素的工艺条件进行了研究，用响应面法确定了最佳工艺参数，用该方法提取的骨素含量显著高于其他方法。
杨铭铎等[5]比较了加热和超声波预处理猪骨酶解后的水解度和氮收率，结果表明：超声波预处理的水解度和氮收率明显高于加热预处理。采用木瓜酶和胰蛋白酶双酶水解工艺能显著提高水解度和氮收率。
骨蛋白酶解液具有苦味，这种苦味是由苦味肽产生的。苦味肽由疏水性氨基酸残基组成，水解前疏水性的氨基酸残基隐藏在内部不会与舌上的味蕾接触，所以不会尝到苦味。蛋白质水解后，藏在分子内部的氨基酸侧链当蛋白质水解后，肽链含有的疏水性氨基酸侧链暴露出来，接触味蕾产生苦味[6]。
酶解法得到的蛋白水解物是必然的，而苦味的程度直接影响其在食品工业中的应用。去除苦味的方法主要有：选择性分离，用疏水性的吸附剂吸附疏水性的氨基酸和苦味多肽；利用类蛋白反应富集肽中的疏水性氨基酸，由于疏水作用，疏水侧链被包围起来不能接触味蕾，达到脱苦的目的；水解反应中加入苹果酸、多聚磷酸盐、果胶、环糊精、麦芽糊精等可以掩蔽苦味；使用特定的外切酶可以生成“类蛋白”物质，它的性质与原蛋白不同，不具有苦味[7]。
赵永敢等研究发现用复合蛋白酶∶风味酶为1∶3的2种酶混合，可以降低酶解液的苦味。
经过过滤、浓缩工艺的骨素是一种粗提的原料，可以用于肉味香精及调味品的生产，但不能直接用于餐饮产品及预包装食品的生产，要做到商品化，还需要进行调配。下表列出了骨素生产常用的配料。
表1 骨素生产常用的配料
Table 1 Ingredients commonly used in ossein production
耿铭晛[8]以牛骨为原料，利用正交试验法确定了骨汤粉生产的工艺条件，在骨汤粉中添加调味料，制成了可以直接使用的速溶骨汤料。
骨中含有丰富的脂肪，禽畜骨中的脂肪含量与禽畜的种类、骨的部位、禽畜的年龄等因素有关。骨素经过离心分离可以得到骨油，目前我国生产的骨油以牛、猪、鸡骨油为主。
猪骨油是以猪骨作为原料经过高压蒸煮、离心分离、精炼精致得到的纯天然调味料，口感圆润、细腻柔和，具有猪骨和猪油的香味，可以为肉制品提香。以猪骨油为原料可以生产红烧排骨酱包以及烤肉汁等调味品。
牛骨油具有浓郁的牛骨髓香味，是制作牛肉香精和调味品的上等原料。
鸡骨油保留了天然鸡脂的香味，是其他香料不能替代的，鸡骨油能够显著提高鸡肉汤料的香气，受到调味品行业的青睐。
骨素在初期生产时并不是直接用于食品生产，而是作为肉味香精的基料用于咸味香精的生产。咸味香精主要以肉类风味为主。骨素调味品与化学肉味调味品有很多不同点，主要区别是骨素味道丰富、柔和、醇厚。
骨素通常风味单一，香气不足，需要利用美拉德反应对其进行生香处理，控制美拉德反应程度可以得到酱香、烤香等不同风味的调味料。美德拉反应打破了传统调味料调配的思路，是调味技术的重大改革。
沈健等以鸭骨、胰蛋白酶酶解液作为主要原料，利用微波加热的方式，通过感官评价确定了美拉德反应制备鸭味香精的最佳工艺参数[9]。
张志宇利用猪骨酶解液，通过美拉德反应，采用喷雾干燥法制得了粉末状肉味香精。对影响美拉德反应的因素进行了讨论，采用气-质联用仪对产生香气的物质进行了分析[10]。
微胶囊技术是将骨油、骨素、肉味香精作为芯材，加入合适的壁材和乳化剂，将骨油、骨素、肉味香精包埋在微胶囊内，喷雾干燥法是目前最常采用的生产微胶囊的方法。微胶囊可以最大程度地保持以上骨产品的香味和生物活性，防止营养物质的流失与破坏，延长保存时间。微胶囊粒度均匀，易溶于水，因此扩大了其在食品行业的应用范围。
张根生等将猪骨油包埋在微胶囊中，并将其制成香气浓郁、醇厚的汤料，常温下可以保存18个月[11]。
我国的肉食消费在世界上居首位，每年可产生近2000万吨的各类畜禽骨头。畜禽骨作为肉品加工产业的副产物，年产量巨大。而目前这些骨头的利用率较低，主要是用作骨泥及饲料加工，也有少量用于明胶提取。这样，一方面对骨资源造成浪费，另一方面还会因骨头腐败造成环境污染。
随着生活水平的改善，人们更加关注食品的安全性、天然性和营养性，我国饮食文化历史悠久，骨汤被奉为调味的“灵魂”。骨素正是由于满足了以上要求，才备受消费者的青睐。利用禽畜骨生产高附加值、高营养的产品成为未来发展的趋势，利用骨素开发复合调味品具有广阔的市场前景。
参考文献：略
(赵桦萍 齐齐哈尔大学 化学与化工学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)
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