家畜肺食用产品开发及其技术研究进展

2020-12-18 16:54张佳敏
农产品加工 2020年6期
关键词:透明质家畜胶原蛋白

郭 强,王 卫,康 峻,张佳敏,白 婷

(成都大学 肉类加工四川省重点实验室,四川 成都 610106)

0 引言

肺是猪牛羊等家畜屠宰的主要副产品之一,据统计2018年我国大陆地区生猪出栏69 380万头,牛4 397万头,羊31 000万头左右[1],肺的产量达到近8亿副。家畜肺具有较高的营养价值,含有大量人体必需的优质蛋白和人体必需的氨基酸[2],以及铁、锌、维B1、维B2等微量元素[3]。

家畜肺脏传统的利用方式是作为烹制菜肴的原料或制作民族特色食品,民间甚至将其作为某些疾病的食补佳肴。由于肺的腥味较重,以及制作的食品的色泽和口感较差,将其作为食品原料的利用受到限制,特别是在现代食品开发上受到限制。而较佳的利用途径是通过精深加工,提取其活性物质、酶类和蛋白质等,可广泛应用于食品、医疗、化工等领域,不仅大大提高了其利用价值和附加值,还有效避免了作为废弃物对环境可能造成的污染。对家畜肺作为食用产品开发及其技术领域的研究进展进行了概要综述。

1 应用于传统食品

家畜肺在我国的传统利用方式是制作食品或食补菜肴。据中医记载,猪肺有滋阴养肺、止咳嗽、止血的功效,可内服;煮食、煎汤,适量;或入丸剂[4],可作为药膳,治疗一定的病症,如制作为萝卜薏米猪肺汤,可治久咳咯痰、口燥咽干、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等[5],猪肺烧花生可治久咳不愈的咳痰病症等[6]。在新疆制作的民族小吃——面肺[7],以羊肺和面粉为主要原料,配以蔬菜、果仁,并采用烹煮的方式制成的一种肉制品,具有悠久的历史,是当地重大节日不可或缺的传统肉制品。在产品开发及工艺研究方面,赵峰等人[8]利用猪肺加工即食麻辣食品,设计出赋予产品特色风味的调料配方,并确定最佳工艺为脱水温度60℃,时间12 h;油炸温度130℃,时间5 min;灭菌温度12℃,时间20 min。杨艳等人[9]以猪肉、肺及其他可食内脏为原料,通过自然干燥和添加乳酸菌制作发酵香肠,筛选确定的最佳工艺为香辛料1.95%,红曲红色素0.003%,面粉5%,肠体坚实而富有弹性,产品红白相间、脂味浓厚、腊香浓郁。

在其他许多国家,使用家畜肺脏制作食品也是传统饮食和烹饪食谱的一部分。在中东地区有一款广受欢迎的Membar[10]菜肴,即是以肺及其他内脏和米饭为原料制成的甜品。一种类似香肠制品的Kourdass[11],也是由羊肺及其他可食内脏和肥肉制成,以烧烤、油炸,或切成薄片、搭配蒸粗麦粉等方式食用。阿尔及利亚撒哈拉人食用的Tarfa-Gara[12],则是从羔羊或骆驼的肺和其他内脏为原料,辅以调味料制成。Ban-chems[13]则是一种典型的利比亚干制肉制品,由牛肺及其他内脏与切碎的肥肉和香料混合制成,通常添加在蒸粗麦粉中或与意大利面一起食用。在巴西,山羊和绵羊的肺等屠宰副产品得到很好的利用,如Haggis[14]由小牛和绵羊肺、心和肝脏制成添加燕麦片和调味料灌装于羊肚制成。用绵羊和山羊的肺和血为原料制作的Buchada caprina,在拉美国家也很受欢迎。De Queiroz[15]和Albuquerque C L C等人[16]的研究显示,Buchada caprina含丰富的脂肪酸和人体必需氨基酸,但传统的制作和贮藏可能存在产品被有害微生物污染的隐患,且其脂肪、胆固醇和饱合脂肪酸含量较高,对特定群体不宜过多食用。

2 蛋白质产品开发

畜禽肺通过深加工和提取制作营养价值高的蛋白质产品,如浓缩蛋白和蛋白香精等。肺提取的浓缩蛋白广泛应用于肉制品,具有很强的保油、保水的能力,可显著改善产品的组织结构[17]。Darine S V等人[18]利用牛肺制备功能性浓缩蛋白,与商业蛋白(如酪蛋白酸钠、乳清蛋白分离物、蛋清蛋白和大豆蛋白质分离蛋白等) 进行比较,显示出牛肺浓缩蛋白更佳的功能特性,包括更好的溶解性和高疏水性、更小的表面和界面张力等。Selmane Darine等人[19]的研究也证实了牛肺浓缩蛋白作为乳化剂在肉糜中良好的稳定性和改善肉制品质构的作用。

肉类蛋白香精主要是以动植物为原料制备,因其天然的肉品味道和香气广泛应用于各类食品,特别是在休闲方便食品中作为风味剂。家畜肺含有丰富蛋白质和人体必需氨基酸,作为价格低廉的肉类香精制备原料展现广泛的前景[20]。王继鹏等人[21]对猪肺利用制作肉类香精的工艺进行了优化,设计出二次酶解和去腥、去苦味技术,开发出特性优良的产品,韩晶等人[22]也对肺提取制作的肉类香精在方便食品中的应用及其功能性进行了探究。

3 功能性强化食品开发

家畜肺含有丰富的铁等元素,因此将其作为功能性食品的强化剂受到关注。Regilda S R等人[23]利用牛肺、鹰嘴豆和玉米为原料开发出一种富含蛋白质,维生素的铁强化食品,将其在巴西东北部的Piau'Teresina地区对贫血患病率高的儿童进行的测试,作为接受度高的铁强化型零食食品,呈现了对缺铁性贫血的治疗效果。 Chávez-Jáuregui等人[24]开发了一种以苋菜、牛肺等为原料制成的零食与上述Regilda S R的产品进行了比较。结果表明,以苋菜和肺为主的零食除了具有高铁特性外,蛋白质含量更高,并且在质地和风味上更能让年轻人所接受。

肺脏提取的抗氧化肽,是一种介于蛋白质和氨基酸的肽类物质,具有极强的生理活性、抗氧化性和安全性[25],已经逐渐被开发应用到功能性食品中。张晓娟等人[26]利用酶解的方法提取猪肺中的抗氧化肽,并运用中心组合设计和响应面优化分析得到酶解猪肺的最佳工艺为料液比3∶1,酶解时间6 h,酶种类为胃蛋白酶,其浓度为6 500 U/g,分离纯化后可添加用于功能性食品中。吴成业等人[27]将抗氧化肽用于制备多肽饮料,并进行小鼠试验,结果表明多肽饮料具有良好的适口性,并且富含蛋白质和氨基酸,多肽饮料能够提高小鼠体内抗氧化水平,延长小鼠负重游泳时间,具有一定的抗氧化和疲劳效果。

4 保健产品开发

在保健领域,以家畜肺脏为原料提取的产品包括透明质酸、胶原蛋白等。透明质酸是一种常见的糖胺聚糖,为今世界上公认的具有最强保水能力的物质,可以渗透进入皮肤,透过表皮层为细胞提供营养物质,也可以加速废物的代谢,有效防止人体皮肤的老化,因此被广泛应用于皮肤美容与食品补充中[28],家畜肺富含透明质酸,也就成为提取美容保健品的极佳原料[29-30]。张晓等人[31]研究采用胰酶和木瓜蛋白酶联合酶解从猪肺组织中提取获得糖胺聚糖,含量达 2.25 g/kg,经过强阴离子交换层析技术获得了高纯度的透明质酸。郭学平等人[32]介绍了透明质酸能够通过体外和作为食品补充体现保健功能。

胶原蛋白构成了动物的支持组织,具有良好的理化性能和生物学特性,可增强机体皮肤组织细胞储水能力、增强肌肤弹性,以及保持皮肤柔软、细嫩[33],已在医学、食品、化妆品等领域应用广泛。家畜肺是胶原蛋白非常好的来源,李小勇等人[34-35]对用猪肺中提取胶原蛋白及其产品特性进行了研究,得出获得最高提取率的方法为木瓜蛋白酶与柠檬酸结合,最佳提取技术参数为柠檬酸液0.1 mol/L,最适pH值6.0,酶添加量1.5%(W/W),猪肺颗粒大小以转速10 000 r/min捣碎80 s控制,体积比1∶15,处理时间70 h。得到的胶原蛋白特性黏度为8.56 dl/g,乳化性达到48.89%。陈秀金等人[36]介绍了胶原蛋白作为肉制品改良剂、饮料澄清剂等食品添加剂在食品工业上的应用。

5 结语

我国作为家畜养殖大国,家畜产品一直是人类获取蛋白质的主要来源,家畜屠宰副产品产量很高,并且具有极高的利用价值,其中肺脏作为部分地区的传统食材,可以烹饪出各具特色的菜肴。因其含有大量优质蛋白质、维生素、矿物质和多样的生物活性物质,也可以通过提取、酶解、发酵等现代高新技术将其加工成具有高附加值的产品,是实现高价值、无污染利用的发展方向。目前,除了应用于食品领域的功能性蛋白、抗氧化肽、透明质酸、胶原蛋白等产品外,开发应用于医疗、化工等领域的肝素钠、软骨素、冠心舒及各种酶类也展现出广阔的前景。

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