我国肉牛副产品加工利用现状及技术研究

我国作为畜牧业大国，畜禽的生产总量居世界前列，近年来，随着肉类加工、生物分离等技术的发展和循环经济政策的实施，以牛副产品为原料，开发生产了食品、食品添加剂、饲料添加剂以及生化制品等产品。这些动物源性产品来源于牛等家畜，与化学合成制品相比，具有天然、毒副作用小、易于人体吸收、效价活性高等优点，是食品、医药、饲料工业的研究热点之一，并正在成为技术发展新趋势和新兴产业。

随着我国集约化养牛业的发展，肉牛（包括牦牛、水牛等）屠宰加工副产品也随之大量增加，其加工利用必须跟上肉牛养殖业和畜产品加工业的发展步伐，才能满足市场需求，提高畜牧业的经济效益，减少资源浪费，降低环境污染，保障食品安全，促进产业的持续、健康发展。

1 我国肉牛副产品加工利用现状

1.1 我国牛体各部分占牛活体比例

在肉类屠宰加工业中，因家畜的种类、品种、年龄、肥瘦等不同，宰后家畜副产物占其活体重或胴体重的比例也存在较大差异。一般产净肉量大的家畜，宰后副产品占其活体重或胴体重的比例相对较小。肉牛副产品占牛活体的比例如图1所示。

1.2 近年来我国肉牛副产品产量

随着国内市场对肉牛副产品的重视，我国肉牛副产品产量呈上升趋势，其中牛骨的上升比例高，产量增加幅度较大;牛血经历了先下降后又上升的阶段，产量变化幅度不大;牛脏器产量有所增加，但幅度相对较小。随着科学技术的快速发展，循环经济政策的实施，以及有关肉牛副产品的最新实施规则的批准，我国肉牛副产品的综合利用率将会不断提高。

1.3 牛骨副产品加工利用现状

畜骨占家畜活体重的6%～12%，占胴体重的13%～20%。主要包括骨组织、骨髓和骨膜，主要的化学成分为水分、蛋白质、脂肪和灰分。牛骨的主要特点是蛋白质含量高，脂肪含量低，矿物质含量较为丰富，富含钙、磷、铁及铜等金属元素，在食品添加剂及生化制药等方面具有广泛的用途[1]。

1.3.1 在食品中的加工利用

牛骨可经过简单清洗、加工、包装等工序制成食品基料，如流变型食品基料、膨化食品基料;也可用于生产加工强化食品，如即食骨汤、畜骨乳液饮料、即食骨泥、黑米骨泥饼干等产品;牛骨还可用于制作保健食品，如壮骨粉、骨胶等产品[2]。

1.3.2 在食品添加剂生产中的应用

牛骨可用于生产营养强化剂，如多肽骨粉、离子化钙、纳米级牛骨粉等;还可用作香精香料的生产原料，用来生产浓缩骨汤调味料、调味骨粉、酶解畜骨咸味复合肽等产品。

1.3.3 在生化制药等方面的应用

我国牛骨主要用于生产生化药物如硫酸软骨素，牛的杂软骨中主要含有硫酸软骨素，在调节体内阳离子浓度，防御细菌或病毒感染、抗凝血、脂质净化及调节骨胶质纤维的生成和增强血管壁弹性发挥重要作用;还用作生化材料，如骨胶原蛋白、生物填充材料磷酸三钙、骨胶黏合剂等。此外，牛骨还可用于生产饲料。

1.3.4 国外牛骨加工利用情况

国外牛骨副产品也具有广泛用途，如德国、英国、意大利和法国等国利用经破碎、蒸煮及分离浓缩工序处理的牛骨提取牛骨食用蛋白、骨胶原蛋白及动物明胶;美国将超微粉碎骨粉添加到婴儿食品、牛肉糜、牛肉饼、腌肉等食品中;巴西、印度等牛肉大国将牛骨与骨髓分离，分别加工成工艺品、首饰和食品原料出口世界各国;牛尾骨还可经软化后用于炖汤食用[3]。

1.4 牛血副产品加工利用现状

畜血在肉制品行业中，是较重要的副产物。畜血中含有丰富的营养和多种生物活性物质，用途非常广泛，具有较好的开发利用前景。因此，畜血的深加工利用产业的社会价值较高，产业政策效应优势较明显。但目前我国对畜血的加工利用率和深加工程度较低。随着我国畜牧业的迅猛发展，畜产品加工的副产物也随之增加，其中以牛血为代表的畜禽血液资源非常丰富，增长量较大，增长速度较快。牛血液营养丰富，且各成分的含量较稳定[4]。牛血分别由80.9%的水分、17.3%的蛋白质、0.23%的脂肪、0.07%的碳水化合物及0.62%的矿物质组成，是含有高蛋白低脂肪低糖分的动物蛋白资源;除了矿物质铁以外，牛血的组成与肉的组成非常相近，牛血除含较高的蛋白质外，还含有钙、磷、铁、锌及锰等适量矿物质，同时还含有核黄素、硫胺素及泛酸等生理活性物质，营养较为丰富[5-6]。牛血中还含有丰富的超氧化物歧化酶（SOD）和血红素等。

1.4.1在食品工业中的应用

牛血液在食品加工领域的加工利用较多，利用牛血浆制备而成的血浆蛋白粉，是一种很好的发泡剂和乳化剂，可用于糕点的制作;从牛血中提取血色素，作为香肠着色剂;利用牛血制成蛋白质补剂和补铁剂，或用血粉代替肉作为香肠原料;通过微生物发酵作用，将牛血制备成具有营养、保健功效的血粉;利用牛血制备酶水解血粉，将产物添加到果粉、蛋糕等产品中作为营养强化剂;利用牛血开发出牛血豆腐和血布丁等产品[7]。

1.4.2在工业原料中的应用

可将牛血液制备成工业用血粉，应用于粘合剂、稳定剂、抛光剂、催化剂;也可将脱纤维蛋白牛血浆，经加酸、压榨、干燥等工艺，做成塑胶，用作电器零件。国外牛血粉也被广泛用作工业原料。在法国，每年有4630吨血粉用于脲醛，1000多吨血粉用于酚醛，血粉还被作为酒类澄清剂用于葡萄酒工业[8]。

1.4.3在饲料方面的应用

利用牛血液制备饲用血粉，如挤压膨化血粉、微生态血粉、酶解蛋白粉等饲料，不仅提高了产品的安全性、适口性和可吸收性，也是牛血最简单的加工利用方式之一。同时，我国牛血加工成饲料的技术也较成熟，且所制产品质量较优[9]。日本首先培养出VPA菌种，将发酵血粉广泛应用于畜牧业及水产养殖业[10]。

1.4.4在生化制药中的应用

牛血在国内医药工业中主要是应用于提取制作凝乳酶、血酪素、超氧化物歧化酶（SOD）、犊牛血清、血肽素（血红蛋白肽）、凝血酶、免疫球蛋白等物质。国外也利用牛血制备各种生化药品及制品，如利用经过抗凝处理的犊牛血，除去某些蛋白质，添加激肽类物质，可制成促进伤口愈合的药物;利用牛血清或血浆制取抗炎类药物;利用牛血浆制取人体组织黏结胶;利用小牛血制取胰岛素类似物用于医药行业。

1.4.5牛血综合利用价值

对牛血的有效利用，具有重要的社会价值。传统血粉加工技术生产的血粉吸收利用率低，生物安全性较差，且对环境污染较严重，而现代牛血加工企业通过先进的生物技术手段，生产出的蛋白原料营养均衡、吸收率高、生物安全性较高，极大地降低了屠宰企业的环保成本;同时，通过充分利用过去被浪费的、利用率低的血蛋白原料生产优质蛋白，可以缓解我国饲料原料资源严重匮乏的局面;畜血深加工产业能够生产大量优质蛋白源和可以替代抗生素、具有免疫调节功能的产品，从源头解决食品安全问题。

1.4.6国外牛血加工利用情况

国外牛血液在食品加工上的应用历史比较长，除制作血肠外，还将血色素作香肠的着色剂，将血浆用于肉制品中，或作为食品粘结剂和乳化剂，从牛血浆蛋白中制取血纤维组织制品等。法国是畜禽血液利用较好的国家，畜血在血香肠中的量占畜血回收量的25%，利用范围比较广;在美国、俄罗斯等国以血浆作为香肠原料，将血粉添加到大麦面包中起到营养强化的作用;德国、保加利亚等欧洲国家用牛血制成血肠和罐头;英国和丹麦等国用牛血制备黑香肠、布丁和甜点心等;在瑞典30%～40%的牛血用于制作布丁食用。

1.5 牛脏器副产品加工利用现状

牛内脏包括心、肝、胰、脾、胆、胃、肠、脑等，各脏器都具有不同的特点，如牛肝嫩度高，口感良好、保水性好，水分不易流失、熟肉率较高，加工过程中不易损失;牛肝中的蛋白质含量与牛肉接近，矿物质及糖原含量丰富，脂肪含量较低，是一种高蛋白、低脂肪的营养食品[11];牛肝中的脂肪酸种类较丰富，主要由饱和脂肪酸中的棕榈酸、硬脂酸和单不饱和脂肪酸油酸为主，尤其牦牛肝中含具有保健功效的EPA、DHA等脂肪酸;同时牛脏器中还含有多种生物活性物质，主要有左旋肉碱、牛磺酸、肝素钠及谷胱甘肽等。

1.5.1在食品行业的应用

目前，国内对脏器资源的开发利用日益重视，牛脏器在食品加工中的应用广泛。利用牛脏器为原料可加工预制食品如生鲜类食品，汤料类食品（即冲即食羊杂汤料、方便全牛杂、全羊杂）及腌腊类食品（腊牛心、腊牛肝等）;也可利用牛脏器制成熟食品如酱卤制品（酱牛心、酱牛肚、卤制牛筋等），酱制品（冷食肝酱、牛肝酱等），熏烤制品（烤牛肚、烤牛舌等），肠制品（牛肚盐水火腿、牛筋香肠等），干制品（复合牛肝、蹄筋的牛肉干、灯影牛舌等）;利用牛脏器加工保健食品如药膳羊肚、妙香牛舌等。

1.5.2在生化制剂方面的应用

牛脏器在生化制剂中也有广泛的应用，可利用牛脏器开发多种生化制品。可从牛肝脏中提取肝浸膏、水解肝素和肝宁注射液等;牛心脏可用于制备细胞色素C、柠檬酸合成酶、谷草转氨酶、磷酸肌酸激酶、柠檬酸合成酶、乳酸脱氢酶等制品;胰脏中可提取胰酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰岛素、胰组织多肽、激肽释放酶等用于治疗多种疾病的药物[3]。

中国科学院新疆理化技术研究所、上海阿敏生物公司、兰州金阳生物科技公司、甘肃农业大学等从牛胰脏中提取高活力的弹性蛋白酶、胰蛋白酶，用于食品添加剂、皮革鞣制剂等;从牛肺中提取肝素钠作为抗凝血药物应用于临床;牛胸腺素能增强机体免疫力，可作为免疫增强剂，用于原发性及继发性免疫缺乏症以及肿瘤辅治疗，牛脏器还可制成医疗器械，如肠衣线、牙填料、隆胸填料等。虽然制药学的原料来源在不断扩大，已经不仅仅局限于动物脏器，但脏器来源的药物仍占相当的比例和重要地位。

1.5.3国外牛脏器加工利用情况

美国及欧洲各国规定，可食牛脏器有肝、心、肺、肾、胃、大脑、胰脏、肠等。牛胃和肠常被加工成香肠原料和肠衣应用于食品行业，某些牛胃部分还用于制作奶酪;牛肠以加热煮制的方式软化后，调味加工成汤，或以油炸方式食用;牛肝是许多墨西哥菜肴中的主要原料;俄罗斯、埃及在日常膳食中以牛脏器作为蛋白质等营养物质的廉价来源;牛胰脏在英国被制成肉酱后添加到调味酱、面包中;在美国则通过煎炸、水煮等方式直接食用;牛心、肝、肺在欧洲、美国等国家，通过烹饪手段熟制后食用，或添加于燕麦粥中，也作为香肠和肉馅饼原料;牛肾可通过焙制、炖、油炸、熬汤等方式直接食用，也可做熏肉;其他牛副产物，如牛脑可用油炸或烤、炒、煮、炖等方式食用，食道作为香肠原料，牛舌可以加工腌制、熏制食品、罐头、血舌肠;牛脂肪可添加到甜馅、软糖、布丁、糖果中，也可加工成人造黄油、金属用油等。在日本及欧美等国也研究了利用牛脏器制备食品添加剂，如国外把β-半乳糖苷酶和淀粉酶固定于肝粉，用于生产糖浆，取得了非常好的效果[4]。

2 我国肉牛副产品利用中存在的问题

2.1 副产品的综合利用率低

我国肉牛副产物利用存在产业链长、生产周期长、产业问题复杂、长期被忽视等诸多问题，尤其是副产物综合利用率较低。从目前肉牛产品加工现状分析，我国活牛屠宰后产生的骨、血液和脏器等副产物，70%～80%以原料的形式直接上市，不宜食用或口感较差的副产物经初级加工成饲料或肥料等附加值较低的产品，牛副产物加工率还不到5%[4]。同时，我国肉牛屠宰企业对肉牛副产物加工利用的意识不强，80%的肉牛屠宰加工企业在建厂设计时，未考虑到肉牛副产物的综合利用。

2.2 工程化技术不够先进成熟

我国肉牛副产物利用的成套工程化技术不足，特别是用于食品及饲料添加剂、医药等天然活性物质的骨胶原蛋白肽、凝血酶、胰蛋白酶、膨化牛血饲料、血氨基酸、血红素等技术成果以单项的居多，集成程度低，未能很好地实现工程化。同时，成套的副产品综合利用核心技术还未掌握，特别是缺少超滤纳滤膜、离子交换、柱层析等先进的生物分离技术及设备等。

2.3 缺少规模化的副产品分级及综合利用体系

我国肉牛养殖、屠宰的规模化程度低，散户多，副产品产量低且分散，原料的标准化收集、保鲜和贮运较困难[3]。屠宰点（厂）的副产物不能及时加工利用，企业又面临原料短缺，原料未建立可追溯及冷链保鲜体系，无法保证原料安全优质，不能按订单生产，产品产量和质量不稳定。副产品分散，规模化的副产品分级及综合利用体系的不足，严重制约了我国肉牛企业规模化、标准化的生产和对先进技术的资金投入。

3 可采用的关键性工程技术

随着国际市场对动物福利、环境保护、节能降耗、副产物综合利用及质量安全等方面重视程度的提高，我国在肉牛副产品综合利用方面应采用食品加工高新技术、生物分离、发酵工程等技术手段，从食用、药用、饲用等方面对肉牛副产品进行综合开发利用，使我国肉牛副产物利用向工厂化、无公害化、商品化、高效化的方向发展。

3.1 牛骨加工关键技术及装备研究与产业化

研究以牛骨副产物为原料，利用超微粉碎、酶解、低温浓缩和微胶囊包埋等现代环境友好型加工专业技术和装备;开发应用品质优良的骨胶原蛋白肽、高档明胶、骨髓抽提物、蹄筋产品及新型、自动化、高效节能及环境友好型技术与装备;建立主要牛骨产品加工生产线及产业化示范基地。

3.2 牛血副产品加工关键技术及装备研究与产业化

建立我国牛血、脏器原料的收集体系，保证原料数量及质量。研发离子交换、层析、膜技术等高新技术，实现我国牛副产品活性物生化分离技术的规模生产。将已完成的挤压膨化牛血蛋白粉、微生态血粉等饲料加工技术以及犊牛血清制备技术产业化，推广并实现规模化生产。进一步熟化和优化凝血酶、血红素、血氨基酸、血清蛋白、免疫蛋白等生产技术和设备，形成生产线和批量。建立主要牛血产品加工生产线及产业化示范基地。

3.3 牛脏器加工关键技术及装备研究与产业化

从内脏提取食品饲料添加剂和医药用原料是“十二五”期间需要重点解决的问题，探寻牛副产品应用于食品化工、保健、医药等行业的可行途径。

3.4 牛副产品熟食开发与产业化

依托现有牛肉屠宰加工企业，将现代化技术及装备与地方名优牛杂食品技艺结合，提高质量和档次;研发有害物残留控制技术，保护开发传统发酵畜产品微生态的多样性;开发生产清真牛杂碎、藏式血肠、血豆腐、发酵调味品等特色风味熟肉食品，制成各种休闲、方便和营养保健食品。

3.5 副产品加工质量标准体系研究与示范

建立适于我国牛源性副产品加工企业的GMF、SSOP及HACCP综合安全控制体系和PACCP品质控制体系;副产品细化的质量标准要不断进行优化与创新，进一步系统研究我国动物源食品质量安全标准体系，建立基于科学基础的标准或增加标准的国际采标率。

4 对我国牛副产品综合利用的政策建议

4.1 增加科技开发投入

建议政府加大动物屠宰加工副产物利用的科技投入，特别是针对关键技术与装备研究、产业化和推广的投入，保障实用和先进技术的推广应用，加强人员培训与教育投入。鼓励相关部门、企业和个人等社会力量对动物副产品加工与动物源食品安全的投入，在财政和金融上进行支持，出台相关的优惠政策，在科技开发、贷款等方面给予倾斜。

4.2 开展技术创新，以示范企业带动副产品综合利用

选择有优势、有特色的龙头企业（食品、食品及饲料添加剂、生物医药）为示范，推动其成为副产品加工业科技创新主体，以点带面推动综合利用。建立和完善肉牛牦牛产业技术体系，发挥国家级中心、重点实验室、大型企业等平台的作用，推动产学研结合，促进动物副产品加工利用技术创新与升级。

4.3 完善和建立产品标准及技术规程

借鉴发达国家畜产品加工与动物源食品安全标准和法规体系的特点和建设经验，结合我国实际情况，系统构建并完善动物源性副产品加工与动物源食品安全标准及法规体系，及时制订畜血、骨、脏器系列提取物（活性物）的相关质量标准，完善和强化定点和就近屠宰法规，完善畜产品产业链可追溯法规及制订动物福利相关法规，制订畜产品及制品致病微生物限量标准，制订畜产品消费“碳排放”标签标注或认证。

4.4 加强副产物利用的调查研究

在行业内充分调研，掌握我国动物源性副产物开发利用的第一手资料，了解国内外市场、资源及贮运、加工技术、产量质量、经济分析及评价、产业链等状况，实事求是地提出产业发展报告，为政府决策服务，引导行业和相关产业可持续发展，带动“三农”问题的解决，提高畜产品加工业国际竞争力。

5 展望

随着国内外市场对畜禽副产物综合利用的重视，利用肉类工业副产物开发食品、生物制品等高附加值产品，并与高新技术紧密结合，将有利于我国肉牛副产品的有效利用，提高市场价值。