高频振动式微粉碎对兔骨粉体特性的影响

李雪1,2,贺稚非1,3,许晶冰4,李洪军1,3*

1(西南大学 食品科学学院,重庆,400715) 2(重庆市农业科学院 农产品加工研究所,重庆,401329) 3(重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆,400715) 4(重庆市食品药品检验检测研究院,重庆,401121)

摘 要 为提高兔骨粉的粉碎效率、扩展其应用范围,采用高频振动对兔骨粉进行微粉碎,并与小麦粉作比较,研究兔骨微细粉的粉体特性。结果表明,振动微粉碎对兔骨粉的官能团影响不大,微粉碎改善了骨粉的色泽、膨胀力、粒径分布、颗粒的均匀性及形状,且提高了骨粉中Ca2+的释放度,但微粉碎会降低骨粉的流动性、持水性,过度粉碎还会引起骨粉白度降低及颗粒团聚;振动粉碎10 min,即可制备与小麦粉色泽接近、粒径小[D0.5=(16.92±0.15) μm]、营养价值高(低脂、高蛋白、富含钙、镁、锌)、分散及流动性好的兔骨微细粉。高频振动式微粉碎极大提高了兔骨粉的粉碎效率,制备的兔骨微细粉粉体特性优良,为兔骨粉的生产及应用提供理论基础。

关键词 兔骨;高频振动;微粉碎;粉体特性

联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)2020年的统计资料显示[1],2018年世界兔肉的总产量为140.0万t,而我国继续以87万t的兔肉总产量稳居世界前列,这与我国人民的饮食习惯及兔肉“四高”、“四低”的营养特性[2]相关,兔肉的发展空间极大。伴随着兔肉产量的增加,兔骨等加工副产品也随之增多。

目前,兔骨的加工利用研究尚处于起步阶段。利用干法球磨技术,可将兔骨加工成平均粒径(D0.5)0.5~21.9 μm的细骨粉[3-4];兔骨粉中灰分和钙含量约为鲜骨的2~3倍[5],这为兔骨粉作为优质钙源奠定了基础;随着粒径的减小,钙离子的释放度显著增加(P<0.05),这将提高骨粉的生物利用率[6-7]。此外,将兔骨细粉加入到肉糜中,可赋予肉制品高钙的营养特性及特殊的骨香味[8-9]。但球磨一般耗时长(>3 h),进样量小,生产效率低,较难实现工业生产。此外,兔骨微细粉在其余食品原料中的扩展应用、更全面的粉体特性等方面仍需进一步研究。

高频振动磨是生产中广泛应用的超微粉碎设备,目前在中药[10]、谷物[11]、食用菌等[12]原料上有较多应用。它的原理是通过筒体振动将能量传递给磨介,球或棒形磨介的自转和公转运动产生高频冲击、摩擦和剪切力等将物料粉碎[13]。振动磨粉碎无须进行初级粉碎,降低了生产成本,且具有能量消耗低、粉碎效率高、对物料适应性强等特点[12,14]。本研究选取兔骨为原料,采用一系列前处理工艺制备脱脂脱色兔骨粗粉,然后利用高频振动式微粉碎对骨粉进行细化,以小麦粉为对照,研究兔骨粉粉体特性的变化,为兔骨微细粉的工业化生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

伊拉兔四肢骨,购于重庆市阿兴记原种兔养殖基地。乙酸乙酯为色谱纯,美国霍尼韦尔;其余试剂均为分析纯;小麦粉,市售,福临门家宴牌。

1.2 仪器与设备

SYFM-8振动微粉碎机,济南松岳机器有限责任公司;XT-48BN白度测定仪,杭州研特科技有限公司;CM-2300 d分光测色计,日本柯尼卡美能达控股公司;ProX扫描电子显微镜,荷兰飞纳公司;Mastersizer 2000 激光粒度仪,英国马尔文公司;AVATAR 370傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR),美国赛默飞尼高力公司;iCAP 6000 电感耦合等离子体发射光谱仪,美国赛默飞公司;S-433D氨基酸分析仪,德国赛卡姆科学仪器有限公司;Milli-q reference超纯水系统,美国密理博公司。

1.3 试验方法

1.3.1 兔骨粗粉的制备

根据项目组前期[15]兔骨粉的制备工艺,对兔骨进行高温蒸煮软化、初步粉碎、乙酸乙酯脱脂、干燥后,用水洗的方式对兔骨进行脱色。超纯水与骨粉按照液料质量比3∶1混匀振荡1 min,静置2 min后倾倒上层液体及漂浮在骨渣表面的血红蛋白层,重复漂洗3次。剩余骨渣50 ℃干燥至恒重,研磨后过60目筛,得到脱色脱脂兔骨粗粉(new rabbit bone meal,N-RBM)。

1.3.2 微粉碎对兔骨粉粉体特性的影响

将N-RBM置于振动磨微粉碎机中制备兔骨微细粉(degreasing rabbit bone micro powder,DRBM),装样量不超过不锈钢桶的2/3,振动振幅5 mm,温度0 ℃,分别振动0 min(N-RBM),5 min(DRBM 1),10 min(DRBM 2),15 min(DRBM 3),每个时间点取样30 g。以小麦粉为对照(CK),测定N-RBM、DRBM 1、DRBM 2及DRBM 3的粉体特性,探究高频振动式微粉碎对兔骨粉粉体特性的影响。

1.3.2.1 色泽

粉体的色泽用色差及白度表示。色差:称取10 g样品放入透明自封袋中,置于经过校正后的分光测色计检测口进行色差测定,记录各个样品的L*,a*,b*值;白度(W):称取适量样品装满样品盒,置于经过校正后的白度测定仪检测口进行白度测定,记录各个样品的ISO白度值(R457)。

1.3.2.2 流动性

粉体的流动性用休止角及滑角表示[16]。将玻璃漏斗垂直固定于铁架台上,漏斗的最下端距离坐标纸的高度H为3 cm。将样品缓慢地倒入漏斗中,直至坐标纸上的粉末锥体的顶端刚好接触到漏斗的最下端,记录锥体半径R(cm)。休止角按公式(1)计算:

休止角

(1)

准确称取3 g样品,置于一长(L)为20 cm、宽(H)10 cm光滑干净的玻璃平板的末端上,缓慢举起平板直至粉体表面开始滑动,读取此时玻璃平板的垂直高度H(cm)。滑角按公式(2)计算:

滑角

(2)

1.3.2.3 持水力及膨胀力[16]

称取1 g样品放入50 mL离心管中,再加入20 mL蒸馏水,振荡均匀,在60 ℃下水浴30 min,冰水冷却20 min,再以4 000 r/min离心10 min,小心地将上清液倒掉,称质量。持水力按公式(3)计算:

持水力

(3)

式中:m1,样品干质量,g;m2,空离心管质量,g;m3,样品残留物和离心管的质量,g。

称取1 g干燥后的样品粉末放入10 mL量筒中,充分摇匀,使粉体上表面保持水平,记录粉末的体积。缓慢加入10 mL蒸馏水,混匀后置于25 ℃水浴24 h,取出,记录湿粉的体积。膨胀力按公式(4)计算:

膨胀力

(4)

式中:m,样品质量,g;V1,干粉体积,mL;V2,湿粉体积,mL。

1.3.2.4 粒径及粒度分布[17]

粉体的粒度分布及平均粒径(中位粒径D0.5表示)用激光粒度仪分析测定。取适量粉末置于激光粒度仪中,以蒸馏水为分散剂,超声分散14 s,转速2 400 r/min,测定样品的粒度分布及D0.1D0.5D0.9D[4,3]值。

1.3.2.5 微观结构

用导电胶将少量骨粉粘在样品座上,将样品座置于离子溅射仪中喷金30 s后,用扫描电镜观察样品粉末的形态特征,并在10 kV的加速电压下摄取放大1 500倍的照片。

1.3.2.6 化学结构

骨粉化学键分析采用傅立叶变换红外吸收光谱仪(Fourier transform infrared spectromete,FTIR)进行测定。取3 mg骨粉,加入50倍质量的光谱纯KBr,用玛瑙研钵研磨混匀后,取30 mg混匀后的样品置于模具中压成透明薄片,波数扫描范围为500~4 000 cm-1,获得骨粉FTIR谱图。

1.3.2.7 钙离子释放度[18]

称取骨粉 0.25 g 左右到锥形瓶中,加入25 mL消化液(用0.1 mol/L盐酸调节pH为2),添加2 mg/mL胃蛋白酶(3 500 U/g 蛋白)用于模拟人体胃液消化环境。混匀封口后,置于37 ℃恒温摇床中,在100 r/min转速下振荡提取3 h。提取结束后,4 000 r/min离心30 min,取上清液过滤,加超纯水定容滤液到250 mL,最后用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometer,ICP-OES)测定钙的含量。钙离子释放度R按公式(5)计算:

(5)

式中:m1,上清液中钙的质量,mg;m2,骨粉中总钙质量,mg。

1.3.2.8 DRBM的化学组成分析

最优时间高频振动粉碎制备得到DRBM,与鲜兔骨对比,分析DRBM的化学组成。水分、灰分、蛋白质、脂肪、矿物质、氨基酸含量的测定均采用相应的食品安全国家标准。其中元素测定采用ICP-OES;氨基酸测定时样品前处理采用常规酸水解-厌氧管充氮密封水解法,略有改动[19],分析条件:流动相流速0.45 mL/min,茚三酮流速0.25 mL/min,柱温130 ℃。

1.3.3 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 19.0进行数据统计及差异性分析,每组实验重复3次(n=3)。

2 结果与分析

2.1 微粉碎对兔骨粉色泽的影响

如表1所示,以小麦粉为对照,微粉碎对兔骨粉的色泽产生了显著的影响(P<0.05):骨粉白度提高,亮度增加,绿红值和蓝黄值降低,整体朝小麦粉的色泽靠近。由图1实物照片中也可以看出,经微粉碎处理后,兔骨粉色泽明显变化,最终制备得到的DRBM色泽与小麦粉较接近,这为DRBM在面制品中的应用奠定了基础。振动粉碎5 min后,粉碎时间对兔骨粉的亮度、绿红值及蓝黄值影响不显著(P>0.05),对兔骨粉的白度影响显著(P<0.05),呈现先降低后升高的趋势。

表1 微粉碎对兔骨粉色泽影响
Table 1 Effect of micro grinding on color of rabbit bone powder

样品WL*a*b*CK72.84±0.01a94.04±0.06a0.32±0.02b7.08±0.08cN-RBM44.45±0.15e83.50±0.48c0.60±0.10a16.79±0.55aDRBM164.87±0.05b91.94±0.01b-0.32±0.01c8.97±0.07bDRBM263.62±0.06d91.79±0.09b-0.33±0.02c9.10±0.06bDRBM364.40±0.04c91.68±0.10b-0.32±0.01c9.26±0.16b

注:组间不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)

兔骨粉主要由白色的羟基磷灰石及少量残留的红褐色血红蛋白组成,微细化处理后,占多数的羟基磷灰石颗粒变小并均匀分散在粉体中,掩盖了血红蛋白的色泽,因而兔骨粉主要呈现羟基磷灰石的白色,而随着进一步细化,提高了血红蛋白在粉体中的分散,且羟基磷灰石可能出现团聚现象,这使得骨粉白度有所降低,因此,微粉碎时间不宜过长。

图1 小麦粉、N-RBM及DRBM实物图片
Fig.1 Picture of wheat flour,N-RBM and DRBM

2.2 微粉碎对兔骨粉流动性的影响

滑角和休止角是评价粉体流动性的有效参数,其值越小,粉体的流动性越好。由图2可知,兔骨粉的流动性优于小麦粉,这可能与兔骨粉低脂高矿物质的化学组成有关,而微粉碎提高了兔骨粉的休止角及滑角,粉体流动性降低,粉碎到10 min时,兔骨粉的流动性与小麦粉有接近的趋势,这可能是因为随着粒径的降低,骨粉颗粒的比表面积增大,颗粒间的表面聚合力也不断增加所致[20]

图2 微粉碎对兔骨粉流动性的影响
Fig.2 Effect of micro grinding on fluidity of rabbit bone powder
注:不同大写字母表示休止角存在显著差异(P<0.05);
不同小写字母表示滑角存在显著差异(P<0.05)

2.3 微粉碎对兔骨粉持水力和膨胀力的影响

由图3可知,微粉碎5 min时,兔骨粉的膨胀力显著提高(P<0.05),继续细化,膨胀力则无显著变化(P>0.05);而随着进一步细化,兔骨粉的持水力呈下降趋势。

图3 微粉碎对兔骨粉膨胀力及持水力的影响
Fig.3 Effect of micro grinding on water holding capacity and swelling power of rabbit bone powder 注:不同大写字母表示膨胀存在显著差异(P<0.05);
不同小写字母表示持水力存在显著差异(P<0.05)

有研究报道称持水力、膨胀力与粒径无显著关系,但也有报道称两者与粒径之间呈正相关,目前仍无定论,持水力和膨胀力可能与原料的成分、粒径、粉体电荷密度、比表面积等均有关。与小麦粉对比可以看出,兔骨粉的持水力较低,微细化后,膨胀力提高但持水力会进一步下降,这可能会影响兔骨粉在面粉制品中的应用,因此微粉碎时间不宜过长。

2.4 微粉碎对兔骨粉粒度特性的影响

如图4所示,小麦粉的粒径主要分布在10~200 μm,而兔骨粉在微粉碎前,粒径较大,主要分布在60~300 μm,骨粉颗粒粒径<50 μm的分布较少;微粉碎5 min后,粒径分布曲线明显前移,大部分兔骨粉的粒径<100 μm;微粉碎10 min时,曲线进一步前移,粒度变小且更加集中;而粉碎至15 min时,有小部分颗粒粒径>100 μm,这与表2的结果一致。

图4 微粉碎对兔骨粉粒径分布的影响
Fig.4 Effect of micro grinding on size distribution of rabbit bone powder

微粉碎对兔骨粉粒度的影响如表2所示,其中D0.1D0.5D0.9分别表示在累积百分率曲线上占颗粒总量为10%、50%和90%时所对应的粒子直径,D[4,3]表示粉体的体积平均粒径,本研究以D0.5表示粉体的平均粒径,其值越小则表示粉体颗粒越小,粉体越细。由表2可知,小麦粉的平均粒径为(62.60±0.21) μm,兔骨粉经微粉碎后,平均粒径显著降低(P<0.05),由(131.21±1.95)μm降至21 μm以内,粉碎至10 min时,兔骨粉粒径进一步降低(P<0.05),平均粒径达到(16.92±0.15)μm,且90%的粒径分布在(53.32±0.42)μm以内,体积平均粒径达到(22.93±0.15)μm。随着粉碎时间的延长,兔骨粉在粉碎腔中被振动棒挤压、碰撞,振动微粉碎对兔骨粉的累计破坏程度逐渐增大,骨粉颗粒变小,而粉碎至10 min以后,可能达到了振动粉碎对兔骨粉原料的研磨极限,继续延长粉碎时间也无法进一步降低骨粉粒度,这可能是由于物料粒度的逐步降低导致范德华力显著增加,小颗粒粉体之间产生团聚现象,因而粉体颗粒随着粉碎时间的延长而增加[5],这与任灿等[4]在干法球磨兔骨粉中的研究结果一致。

表2 微粉碎对兔骨粉粒度影响 单位:μm

Table 2 Effect of micro grinding on rabbit bone powder size

样品D0.1D0.5D0.9D[4,3]CK12.59±0.05b62.60±0.21b156.76±0.48b74.53±0.23bN-RBM67.50±2.20a131.21±1.95a271.15±10.89a153.30±3.31aDRBM12.82±0.03c20.84±0.23c63.21±0.89d27.50±0.35dDRBM22.34±0.03c16.92±0.15d53.32±0.42d22.93±0.15eDRBM32.57±0.08c18.55±0.81d77.86±11.25c33.79±3.68c

2.5 微粉碎对兔骨粉微观结构的影响

扫描电镜结果(×1 500倍)如图5所示,骨粉颗粒结构致密,表面不光滑,且有团聚物的黏附,这可能是骨粉中残留的蛋白质,粉碎前的兔骨粉颗粒呈不规则的多角形,经过微细化处理后,羟基磷灰石和蛋白质组成的致密结构被打破,颗粒分散、变小,且颗粒形状朝球形变化,粉碎10 min后颗粒分布更均匀。

a-N-RBM;b-DRBM1;c-DRBM2;d-DRBM3
图5 不同粒径兔骨粉扫描电镜图(×1 500)
Fig.5 Scanning electron microstructure (×1 500) of rabbit bone powder with different size

2.6 红外光谱分析

利用FTIR可以测定动物骨粉中的官能团、化学键,主要用于物质的定性研究。几种不同粒径的兔骨粉的红外光谱图如图6所示,与李亚杰等[21]、刘建华等[22]的研究一致,兔骨粉都显示官能团的5个特征吸收峰,分别位于567、602、961、1 043、1 094 cm-1,这与人工合成的羟基磷灰石结构相官能团的3个特征吸收峰,分别位于872、1 418、1 456 cm-1;CH2基团是骨有机质的骨架振动峰,2个特征吸收峰分别位于2 850、2 920 cm-1;CO基团是胶原蛋白多肽骨架伸缩振动峰,位于1 746;1 700~1 240 cm-1分别为酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带峰,与胶原蛋白的结构密切相关[25];3 400 cm-1附近是骨粉中H2O的特征吸收峰。而不同粒径骨粉的谱图无明显变化,说明化学结构基本相同,微粉碎对骨粉的化学键、官能团等并未产生较大影响,这与文献[4-5,18]的研究结果一致。

图6 不同粒径兔骨粉FTIR图
Fig.6 FTIR spectra of rabbit bone powder with different size

2.7 钙离子释放度

研究中发现,降低粒径可显著提高鱼骨粉的溶解性和生物利用率,鱼骨中钙离子的溶解度随着研磨时间的增加而显著提高[6-7]。由图7可知,微粉碎5 min后,兔骨粉中的钙离子溶解度显著提高(P<0.05),这可能是由于振动微粉碎提高了兔骨粉的比表面积,破坏了羟基磷灰石结晶和胶原蛋白网络的结构,从而利于兔骨粉中钙离子的释放,而继续粉碎,钙离子溶解度有上升趋势,但差异不显著(P>0.05),这可能与振动微粉碎对兔骨粉的作用极限有关。

图7 微粉碎对兔骨粉钙离子释放度的影响
Fig.7 Effect of micro grinding on calcium ion solubility of rabbit bone powder

综上所述,微粉碎时间不宜过长,10 min为最佳,此时振动粉碎设备能耗适中,兔骨粉颗粒粒径小、粒度分布集中,钙离子释放度高,且色泽、流动性、持水力及膨胀力均达到一个较合适的程度。

2.8 DRBM的化学组分分析

不同粒径兔骨粉之间的营养成分差异并不大[5],因而仅对DRBM的化学组成进行分析。由表3可知,DRBM具有高矿物质(84.21±0.11)%、高蛋白质(9.85±0.13)%、低脂肪(1.73±0.04)%的营养特点,其中钙含量高达(17.55±0.11)%,且钙磷比值接近人体内吸收钙磷的最佳比例2∶1,尤其适于婴幼儿补钙[26]。DRBM中还含有镁、锌、铁等矿物质,值得一提的是,锌含量高达(22.09±0.10)mg/100 g,锌在人体生长发育、生殖遗传、免疫及内分泌等生理过程中起着重要的作用。由于骨盐主要由无定形CaHPO4和晶体羟磷灰石[Ca10(PO4)6·(OH)2]组成,而2种盐类表面上又吸附着及柠檬酸根等离子[27],因此动物骨中无机盐含量极高,是一种廉价的天然矿物质来源。由表4可知,DRBM的氨基酸含量也较丰富(8.53±0.04)%,其中除含有32.38%代表胶原蛋白的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸,27.46%呈味特性的谷氨酸(鲜味)、丙氨酸(甜味)、天冬氨酸(鲜味)等,还含有25.83%的成人及小儿必需的赖氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、组氨酸等,10.19%的早产儿必需的精氨酸、酪氨酸、胱氨酸。

兔骨经高温高压蒸煮、干燥、脱脂、脱色、振动微粉碎等一系列微细化加工后,制备得到DRBM,微细化处理后的兔骨的营养特性发生了较大的变化。兔骨的蛋白质含量、水分含量、脂肪含量、铁含量显著降低(P<0.01),这主要是由于加工工艺所致,高温高压蒸煮及水洗脱色,导致了胶原蛋白、血红蛋白等蛋白质的流失,干燥脱去了兔骨中大量的水分,超声辅助脱脂工艺脱去了兔骨中的大部分脂肪,而兔骨中的铁元素主要来源于血红蛋白中的血色素,血红蛋白的流失也导致了兔骨中铁元素的流失;蛋白质的流失,也导致兔骨中大部分氨基酸含量极显著降低(P<0.01),蛋氨酸含量显著降低(P<0.05);与此同时,由于水分和脂肪脱去带来的浓缩效应,兔骨中灰分含量、钙含量、磷含量、镁含量和锌含量显著提高(P<0.01),无机盐(灰分)含量提高约2.5倍、钙含量提高约0.6倍、镁含量提高约1.5倍、锌含量提高约1.2倍。

表3 DRBM的基本营养成分及矿物质组成
Table 3 Nutrients and mineral content of DRBM

基本及矿物质组成鲜兔骨DRBM蛋白质/[g·(100 g)-1]17.75±0.72**9.85±0.13水分/[g·(100 g)-1]47.82±0.03**3.21±0.10脂肪/[g·(100 g)-1]10.01±1.78**1.73±0.04灰分/[g·(100 g)-1]24.10±1.7284.21±0.11**钙/[g·(100 g)-1]10.91±0.3117.55±0.11**磷/[g·(100 g)-1]7.89±0.178.56±0.06**镁/[mg·(100 g)-1]220.19±5.53555.63±7.28**锌/[mg·(100 g)-1]9.87±0.8322.09±0.10**铁/[mg·(100 g)-1]6.77±0.23**3.26±0.04

注:同一行数据标有*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)(下同)

表4 DRBM的氨基酸组成
Table 4 Amino acids composition of DRBM

氨基酸组成/%鲜兔骨DRBM甘氨酸2.52±0.02**1.09±0.01脯氨酸1.50±0.02**1.19±0.02羟脯氨酸1.18±0.02**0.48±0.01谷氨酸1.97±0.01**1.22±0.01丙氨酸1.27±0.01**0.61±0.01天冬氨酸0.85±0.02**0.51±0.01丝氨酸0.64±0.02**0.35±0.00赖氨酸0.72±0.01**0.32±0.04亮氨酸0.88±0.01**0.55±0.01苯丙氨酸0.60±0.01**0.26±0.00缬氨酸0.65±0.01**0.38±0.00苏氨酸0.55±0.01**0.32±0.01异亮氨酸0.33±0.00**0.20±0.01蛋氨酸0.13±0.02*0.04±0.00组氨酸0.21±0.01**0.14±0.00精氨酸1.25±0.01**0.62±0.01酪氨酸0.28±0.00**0.21±0.00胱氨酸0.12±0.00**0.04±0.00氨基酸总量15.65±0.04**8.53±0.04

3 结论

本试验选取兔肉产业的加工副产物兔骨为原料,对兔骨经高频振动式微粉碎制备成兔骨微细粉DRBM,并对DRBM的粉体特性进行了详细分析,得出如下结论:

(1)微粉碎使兔骨粉白度提高,亮度增加,色泽朝小麦粉靠近,但过度粉碎会引起骨粉白度降低;微粉碎会降低粉体流动性、持水性,使粉体膨胀力先增高后不变;微粉碎会降低兔骨粉平均粒径,改善粉体颗粒的分布、均匀性及形状,且提高骨粉中钙离子的释放度,但粉碎至10 min以后,骨粉粒径不会进一步降低,钙离子溶解度有上升趋势;微粉碎对兔骨粉的化学键及官能团影响不大,不同粒径的兔骨粉红外光谱类似,均显示人工合成的羟基磷灰石及胶原蛋白结构密切相关的官能团。

(2)振动粉碎10 min,即可制备得到色泽白、无异味、粒径小、分散均匀且流动性好的兔骨微细粉DRBM,经一系列微细化加工后,兔骨的蛋白质含量、水分含量、脂肪含量、铁含量及氨基酸含量降低,但兔骨中灰分、钙、磷、镁和锌含量提高,DRBM仍然保留较多矿物质、蛋白质及种类丰富的氨基酸,具有低脂、高蛋白、高钙、高镁、高锌的特点,是一种营养价值较高的天然资源。

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High frequency vibration micro comminution on powder characteristics of rabbit bone

LI Xue1,2,HE Zhifei1,3,XU Jingbing4,LI Hongjun1,3*

1(College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China) 2(Agro-product Processing Institute,Chongqing Academy of Agricultural Science,Chongqing 401329,China) 3(Chongqing Engineering Research Center of Regional Food,Chongqing 400715,China) 4(Chongqing Institute for Food and Drug Control,Chongqing 401121,China)

Abstract In order to improve the comminution efficiency of rabbit bone meal and expand its application range, high-frequency vibration was used to pulverize rabbit bone meal, and compared with wheat flour. And the powder characteristics of rabbit bone meal were also been studied. The results showed that vibration micro pulverization had little effect on the functional groups of rabbit bone meal. Micro grinding improved the color, swelling force, particle size distribution, particle uniformity and shape of bone meal, and increased the release of calcium ions. However, micro comminution reduced the fluidity and water holding capacity of bone meal, and excessive pulverization would also cause a decrease of whiteness and agglomeration of bone meal. The results also showed that the rabbit bone micro powder with the same color as wheat flour, small particle size [D0.5=(16.92±0.15) μm], high nutritional value (low fat, high protein, rich in calcium, magnesium and zinc), good dispersion and fluidity could be obtained by vibration grinding in 10 min. High-frequency vibration micro comminution greatly improved the grinding efficiency of rabbit bone meal, and the prepared rabbit bone micro powder had excellent characteristics, which will provide a theoretical basis for the production and application of rabbit bone meal.

Key words rabbit bone; high frequency vibration; micro comminution; powder characteristics

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026226

引用格式:李雪,贺稚非,许晶冰,等.高频振动式微粉碎对兔骨粉体特性的影响[J].食品与发酵工业,2021,47(19):208-214.LI Xue,HE Zhifei,XU Jingbing,et al.High frequency vibration micro comminution on powder characteristics of rabbit bone[J].Food and Fermentation Industries,2021,47(19):208-214.

第一作者:博士研究生,助理研究员(李洪军教授为通讯作者,E-mail: 983362225@qq.com)

基金项目:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-43-E-1);重庆市特色食品工程技术研究中心能力提升项目(cstc2014pt-gc8001);四川白兔优良种质资源扩繁与健康养殖技术示范推广(2020JDZH0029);重庆市科技局技术创新与应用发展专项面上项目(cstc2020jscx-msxmX0049)

收稿日期:2020-11-25,改回日期:2020-12-09