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中国人的“饕餮盛宴”,骨汤产品的工业化生产及其前景

2021 年 02 月 26 日

我国是以食用猪、牛、鸡肉为主的国家,鲜肉的消费量巨大,其加工副产品--畜禽骨随着肉食总产量增加而逐年增加,产生的骨头多达8000多万吨,由于骨中蛋白质、脂肪含量高且钙磷比例合理,紧随世界步伐加快对骨资源的加工、开发、利用,是我国食品领域的新征程。


▲图片源自网络


此外,冲调汤的出现代表着汤品保鲜与生产技术的不断革新和完善,预示着方便类汤品的大规模工业化生产时代的来临,又因其食用方便,营养价值高等产品特性,冲调类汤品在市场上将前景无限。本文以骨汤为例,梳理一下骨汤加工中的那些技术。



01

中国工业化生产骨汤的现状


西方国家对骨的加工和研究开始的时间较早,始于1970年,丹麦、瑞典等率先发达的国家通过加工业迅速发展的优势率先研制成功一批骨产品,例如骨粉、骨泥等,同时研制出一系列畜骨加工机械。在这之后日本、美国等发达国家开始研究开发骨产品。相对而言,我国关于骨产品的开发相对较晚些,在国际上骨类产品开发的中期,我国才开始引进各种骨产品加工技术和设备


近年来,国内的高校、研究所和企业开始认识到骨类产品开发的市场,开始研究以猪骨、牛骨等为原料,生产明胶、骨髓粉、钙磷制剂等以及开发利用畜禽骨生产骨汤产品。



▲图片源自网络


古有“宁可食无馔,不可饭无汤”的说法就表明了汤膳对中国人的重要性,加之近年来流行的“医食同源”养生思想,大大提升了汤的“社会地位”。


随着工业化进程的推进,技术与装备的革新,快节奏生活方式的影响,动则耗费几小时去熬制骨汤的形式必将成为过去时,冲调汤、高汤、浓汤等必将成为主流,这促使食品加工业、食品加工技术、生物技术以及设备制造技术必须迅速发展。


同时,多种加工技术交叉利用也使得骨类加工食品产业化趋势愈加明显,生产技术水平显著提高。


▲骨源食品联产工艺路线(图片源自网络)


目前国内已有数家企业生产此类产品,广泛服务于肉制品、火锅、餐饮连锁企业及家庭厨房,前景良好。



02

工业化骨汤生产的工艺流程


一般来讲,工业生产骨汤的工艺流程是:原骨→破碎→清洗→蒸煮→静止→分离→浓缩液调和→均质→杀菌→灌装→冷却→入库。


▲骨汤生产线工艺流程(图片源自网络)


在骨汤类产品的工业加工过程中,为满足人们需求的变化,骨汤的工艺和技术也在不断地更新。其实,在生产过程中影响成品质量的因素有很多,原料切块大小、料液比、煮制温度及时间、熬煮方式等都会对品质产生较大的影响


原料预处理阶段:切块大小作为一个重要的影响因素,如曾清清在鸡骨高汤关键工艺的研究中,对不同骨块大小因素进行试验研究;张静妍以骨块径为试验因素,对牛骨汤和排骨藕汤进行了熬制工艺的优化;朱琳芳利用脱腥处理和油炸处理两种预处理方法,研究汤汁感官品质的变化,获得了方便鱼汤加工的原料预处理工艺。


汤的熬煮阶段:主要的影响因素包括骨块大小、料液比、熬煮方式、熬煮温度、熬煮时间等。李宏亮等采用高温--低温混合加热的方法对鸡汤的加工工艺进行研究,利用正交试验法调整加热时间,试验得到鸡汤的最佳烹制条件;吕广英在常压和高压两种熬煮条件下,以料水比、熬煮时间、熬煮温度为变化因素,研究鱼骨汤营养成分的变化,最终得到了鱼骨汤熬制的最佳加工工艺;张静妍在文火、常压和高压条件下进行试验,研究了几种主要因素导致牛骨汤和排骨藕汤熬煮工艺的变化。


汤的生产阶段:张士康等利用食品工程技术--酶解技术研究传统高汤煮制工艺,最终获得了酶解的优化工艺;张进将酶解温度、酶解时间、pH值以及酶添加量设定为实验因素, 以酶解液的苦味、酶解液中可溶性肽含量等为优化指标,对羊骨的酶解工艺进行实验探究,采用响应曲面优化实验法获得酶解最佳工艺。


▲酶解骨汤生产工艺(图片源自网络)


杀菌贮存阶段:冯希等采用巴氏灭菌和高压灭菌法处理排骨莲藕汤,结果显示两种处理方法并没使排骨莲藕汤的营养组分增多,反而显著性有所降低。采用高压灭菌的方法成品感官品质较好,并且成品能很好地保持品质,更显著地延长产品的货架期。


由此,可以看出在烹调中骨汤类产品营养丰富,滋味鲜美,广受人们喜爱。但是,骨汤类产品烹制时间较长、营养素流失较大以及不易贮存等问题一直困扰着生产厂家,且随着人们需求的变化,厂家和学者还需要对制汤工艺及技术进行不断深入地研究,才能生产出中国人喜欢的骨汤产品。



03

中国骨汤加工中的关键技术


骨资源的综合开发利用从20世纪70年代开始,起初仅仅通过机械碾碎,制成骨汤、骨粉等。后日本等国通过超微粉碎技术,多方式分离骨架内各营养成分,获得了一系列产品,促进了骨资源的利用。我国对骨资源利用较晚,90年代才出现几家骨素企业,但也是利用日本生产线进行骨头加工。


▲骨汤生产线设备(图片源自网络)


现阶段国内的骨类产品加工厂在预处理阶段,利用微粉碎技术使得备禽骨利用率得到大幅度提高;其次,在提取分离阶段,高温高压技术显著缩短了提取工艺的时间;最后,在浓缩调和阶段,真空浓缩技术和均质乳化技术提高了骨类产品的性能和状态”。


此外,微生物发酵技术,酶工程技术,微胶囊化技术及纳米材料技术等丰富了骨类产品的形式和种类。特别是以下几种技术,是当下我国使用较多的。


1、高温高压萃取法

鲜骨萃取方法主要有煮制法、酸碱水解萃取法和酶解法等,煮制法根据压力和温度又分为常压、低温真空、高温高压等。实际生产中高温高压提取应用最为广泛,萃取温度一般通常为110~130℃,压力为0.1~0.3MPa,时间为1~6h。不同的工艺参数,骨汤的成分、味道、提取率也不同,通常,根据产品的差别来决定萃取工艺参数。


2、超微粉碎技术

超微粉碎技术是一种高科技尖端技术,可将物质粉碎成粒度在10~25μm之间,广泛应用于食品、医药等领域。


超微粒粉碎设备按其作用原理可分为气流式和机械式两大类。与普通机械式超微粉碎相比,气流粉碎可将产品粉碎得更细,粒度更均匀。粉碎过程不产生热量,所以粉碎温度上升很低,这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。


3、蒸汽爆破技术

蒸汽爆破技术其原理就是将畜禽骨原料用蒸汽加热至180~235 ℃,在一定的饱和水蒸气作用下.骨质被水蒸气所润胀,孔隙中充满蒸汽,同时,骨头在高温条件下发生软化,维持压力一段时间再突然释压,由于介质的急剧膨胀作用,水蒸气进行绝热膨胀做功,将蒸汽内能转化为机械能并作用于骨质层间,使骨质充分解离,骨汤被乳化,产生“爆破”效果。


4、真空浓缩技术

使分离后的汤液进入真空浓缩系统,对水分进行蒸发,在该工序温度不宜超过50%,以减少因水分蒸发造成的香气损失。


   

▲骨汤生产线设备(图片源自网络)

5、膜过滤技术

以往固液分离多采用筛网过滤的方式,但骨汤内杂质较多且体积较小,筛网目数大的容易造成后续生产含大颗粒杂质影响风味和品质,目数小的容易堵塞筛网,拆卸清洗过于频繁。


膜分离技术对骨汤料液进行分离、浓缩,和传统离心机+直接蒸发浓缩相比有着代替不了的优势。微滤膜能够做到绝对的固液分离,出料骨汤清液通透光亮,平均浊度0.5NTU以下,且能够长时间高通量运行,系统再生简洁方便,无需过多的操作人员便可自动化运行,比拟传统方式分离过滤有着实时超越不能拟的优越性。通过微滤膜过滤的骨汤进一步的浓缩,降低料液体积同时提高骨汤浓度,减少后续蒸发所用的蒸气量,同时还提高的产品的纯度及保存产品香醇气味。


6、均质乳化技术

指使悬浮液体系中的分散物微粒化、均匀化的处理过程,这种处理同时起降低分散物尺度和提高分散物分布均匀性的作用。食品加工中的乳化均质就是指物料的料液在挤压,强冲击与失压 膨胀的三重作用下使物料细化,从而使物料能更均匀的相互混合。


7、喷雾干燥技术

喷雾干燥是目前干燥技术中较为成熟、先进的方法之一,喷雾干燥是将原料液通过雾化器分散形成雾滴,并用干燥介质(热空气或其他气体)与雾滴直接接触,在原料液下落的过程中,水分被蒸发而获得的粉粒状产品。


喷雾干燥具有雾滴群表面积大,对流传热传质速度快,干燥时间短且对有效成分破坏少的特点,同时又能相对提高干燥成品的质量,产品品质较好,可以充分地保持原来的色、香、味,且产品粒度均匀细小,流动性好,溶解性好等,目前,喷雾干燥技术广泛应用于化学、医药、食品、林业、陶瓷、冶金等工业生产中。


8、生物酶解技术

酶解法作为一种现代生物工程技术,已经在食品行业得到广泛的应用,利用酶制剂对骨汤肉骨渣进行酶解,使大分子蛋白质分解为小分子多肽或氨基酸,除增加了风味,产生了丰富的美拉德反应前体物质外,还降低了粘度,有利于各个工序的加工处理。对肉骨渣进行酶解,能进一步提取高温蒸煮未能提取的可溶性固形物,使营养和风味物质充分释放,避免了资源的浪费,也改善了骨肉渣风味和降低了其硬度。为了达到充分的酶解目的,一般采用具有不同水解方式的复合功能酶制剂共同参与体系酶解。


9、微胶囊化技术

指利用天然或者合成的高分子物质将固体、液体甚至气体等核芯物质包埋在半透性或密封性的微小胶囊中,使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。


10、美拉德反应

美拉德反应是非酶促褐变反应之一,是指羰基化合物(糖类物质)和氨基化合物(氨基酸、蛋白质等)的反应。美拉德反应通常经过3个阶段,包括缩合、降解、重排、异构等反应,产生许多非酶褐变产物(类黑精或拟黑素)、香气挥发物(吡咯、呋喃、噻吩、噻唑和吡嗪等S、N化合物)和一些抗氧化物(醛、还原酮等),形成食品特征颜色和食品风味物质。



04

骨汤生产工艺存在的问题


成熟的生产工艺是骨汤品质、风味稳定均一的可靠保障,在目前的骨汤生产企业中工艺流程差异不大,但产品品质却差异明显。这与企业的研发投入、经验积淀有很大关系,骨汤生产关键工序提炼、调和、均质是决定产品品质的关键因素。但目前,我国骨汤类产品的工业化还存在以下一些问题:


#

工业化水平较低

国内多数企业对传统工艺的挖掘和研究不够重视,工业化水平因生产设备和技术的发展缓慢而得到限制。生产工艺大致只有3种:一种是间歇式加压单罐单次制汤工艺;一种是三级逆流低压半连续制汤工艺;另一种是常压单罐单次制汤工艺。因而导致产品的竞争力度不够,骨汤类产品市场欠稳定。

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产品标准不明确

主要表现在工艺参数不明确,配料标准不明确,检测指标不全面等方面。

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品种、原料单一

由于沿袭传统的生产工艺,导致国内现有骨汤类产品品种较少,品种不足。另一方面,由于成本以及技术等条件限制,骨汤产品单一,从而导致了产品风味单一,无法满足更大的市场需求。


由于整体大环境存在的问题,骨汤生产企业更为艰难,如何把控生产工艺、执行标准是一个难题,如何规范员工操作,如何配制设备、优化工艺,仿佛每一个都是难题......


但我国悠久的烹饪饮食文化,使骨汤成为一种特殊的物质,无论是辅助原料还是高档原料,用骨汤进行调配后,菜肴味道才会更鲜美,这对骨汤类产品有着很强的推进作用,使其具备极大的开发潜力。



虽然工业化骨汤的研究、生产在我国起步较晚,人们对工业化生产骨汤的营养价值及相关食品认识也不深,却不能否认骨汤产品的风味是符合我国传统饮食习惯和口味的,相信随着食品工业的发展,工业化生产的骨汤产品在我国的市场将会越来越大



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