骨素及其衍生化产品加工关键技术研究与装备创制

成果名称：骨素及其衍生化产品加工关键技术研究与装备创制 

主要完成单位：中国农业科学院农产品加工研究所、山东悦一生物科技有限公司、河南大用实业有限公司、上海本优机械有限公司、河南永达美基食品股份有限公司、河南普乐泰生物科技有限公司、内蒙古蒙都羊业食品有限公司

主要完成人员：张春晖，张德权，李侠，贾伟，王金枝，金凤，张相生，胡金宝，杨坤范，杜桂红，穆国锋，姜本平，董宪兵，孙红梅，陈旭华

起止时间：2009.5.10-2014.7.17

获奖情况：2015年度中国农业科学院杰出科技创新奖

内容提要：

我国畜禽骨副产物年产量高达1,200多万吨，占世界产量的1/3，但我国骨副产物综合利用率不足5%，核心技术装备缺乏，高值化产品少，资源浪费与环境污染严重。针对以上骨副产物加工业面临的共性问题，自2009年以来，在农业部“948”项目、科技部“国家科技合作与交流专项”等课题支持下，紧紧围绕“基础理论创新-关键技术装备突破-新型产品研发”三个层次，重点开展了骨蛋白高效抽提与热解螺旋、“增鲜抑苦”靶向酶解、酶膜偶联-真空节能浓缩、美拉德反应风味增益等关键技术与装备研发，研制出适合中国饮食习惯与市场需求的高附加值骨素及其衍生化产品，实现了“技术-装备-产品-标准-推广”一体化集成突破，促进产业技术升级。

1. 解析了骨胶原蛋白右手三股α螺旋结构，阐明了骨胶原蛋白热解螺旋与骨素组合梯度酶解机制，探明了骨素美拉德反应特征风味增益效应，建立了以畜禽物种为单位的骨胶原蛋白测定方法，为骨素及其衍生化产品加工关键技术装备研发及新产品研制奠定了基础。

2. 突破了热压高效抽提与“增鲜抑苦”组合酶解、酶膜偶联-真空节能浓缩、美拉德反应风味增益技术。骨蛋白与胶原蛋白提取率分别达83.5%和96.8%，效率提高1.5倍；鲜味氨基酸含量提高82%，苦味降低了64%；骨蛋白酶解液浓缩效率提高45%，能耗降低了50%；骨素中特征风味成分含量提高了1~3倍，实现了风味增益。解决了骨蛋白提取率低、风味品质差、能耗高等技术难题。

3. 自主研制了仿生“啮齿”破骨、新型骨肉分离、热压高效抽提、高效节能浓缩装置及多功能酶解-美拉德反应釜等骨素及其衍生化产品加工核心装备，实现了工艺-装备的耦合匹配，降低了投资成本，提高了效率，提升了装备的标准化、自动化水平。

4. 突破了骨素及其衍生化产品的联产技术，研制出骨素、骨油、高汤、呈味肽基料、骨源调味料和肉味香精等6大类符合市场需求、高附加值系列创新产品，制定配套加工技术规范与产品标准，建立了质量控制体系，构建了骨素及其衍生化产品加工技术体系和产业模式。

本成果获得国家授权专利30项（其中发明专利6项），软件著作权6项，成果鉴定1项，制定加工技术规范与产品标准5项，发表学术论文28篇，出版学术专著1部。成果形成期内先后在北京、河南、山东、内蒙古等地建立骨加工生产线20余条，累计加工处理动物骨40万吨，直接经济效益12.79亿元，累计间接经济效益70多亿元，新增就业岗位2000多个，经济、社会效益显著。2014年农业部组织的成果鉴定意见为“整体技术处于国际领先水平”，对提升我国骨副产物综合利用水平起到了重要推动作用。