一種藥用明膠的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及明膠的生產(chǎn)工藝，特別是一種藥用明膠的生產(chǎn)工藝，包括前處理工藝、熬膠、過濾、離子交換、膜濃縮、直板干燥、滅菌、結膠、干燥、粉碎、檢驗、成品，其特征是所述的前處理工藝是采用堿-過氧化氫-酸復合法，與后續(xù)工藝結合構成生產(chǎn)高品質(zhì)明膠的酸-堿-過氧化氫三元法。本發(fā)明熬膠工序中所提取的前三道明膠的凍力、黏度水平較單一的酸法與堿法均得到明顯改善；皮料處理時間相對于堿法也大大縮短；另外，本發(fā)明堿處理的溫度在常溫下進行，保證了產(chǎn)品高品質(zhì)的同時，也更為節(jié)約能源和水的使用量。
【專利說明】-種藥用明膠的生產(chǎn)工藝

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及明膠的生產(chǎn)方法，特別是一種藥用明膠的生產(chǎn)工藝。

【背景技術】
[0002] -般來說，明膠可以分為動物膠和革制膠兩大類。其中，動物膠是指動物的皮、骨、 筋腱、角芯及鱗等含膠原蛋白的組織經(jīng)提純和初級水解后加工所制成的膠，其可以來源于 傳統(tǒng)的豬、牛、魚，也可以來源于羊、馬、駱駝等其它類哺乳動物。并且，不同動物來源的皮子 角料，以及同一動物來源的不同部位，其所制得的明膠品質(zhì)皆不相同，因而可將明膠又分為 工業(yè)明膠、食用明膠、藥用明膠和照相用明膠四類。
[0003] 明膠的主要組成為18種組成相同而分子量分布很寬的氨基酸多肽分子混合物， 分子量一般在幾萬至十幾萬。除15%以下的水分和礦物質(zhì)外，明膠中蛋白質(zhì)的含量達到85% 以上，是一種理想的蛋白源。明膠是膠原蛋白部分水解而得到的一類蛋白質(zhì)，因為與膠原蛋 白具有同源性。膠原蛋白具有棒狀三股螺旋結構，當其部分水解制備明膠的過程中，膠原的 這種三螺旋結構發(fā)生部分分離和斷裂。明膠的氨基酸組成與膠原相似，但因預處理的差異， 組成成分也可能不同。
[0004] 明膠成品為無色或淡黃色的透明薄片或微粒。由于明膠既具有酸性，又具有堿性， 是一種兩性物質(zhì)，所以明膠的膠團是帶電的，在電場作用下，它將向兩極中的某一極移動。 明膠分子結構上有大量的羥基，另外還有許多羧基和氨基，這使得明膠具有極強的親水性。 雖然明膠不溶于有機溶劑，也不溶于冷水，但其可在冷水中吸水膨脹至自身的5-10倍，并 且易溶于溫水，冷卻又可形成熱可逆性凝膠，溶點在24-28° C之間，其溶解度與凝固溫度 相差很小，易受水份、溫度、濕度的影響而變質(zhì)。正是由于明膠在結構上所具有的這些特質(zhì)， 明膠還具有許多優(yōu)良的物理性質(zhì)，如膠凍力、親和性、高度分散性、低粘度特性、分散穩(wěn)定 性、持水性、被覆性、韌性及可逆性等。
[0005] 制作優(yōu)質(zhì)明膠和膠原蛋白的過程就是通過適當?shù)奶幚矸椒▉砥茐姆€(wěn)定膠原纖維 分子間和分子內(nèi)的共價交聯(lián)和非共價鍵，釋放出原膠原分子，然后通過加熱使穩(wěn)定膠原螺 旋的氫鍵斷裂從而釋放出明膠。所以，明膠制備過程中的兩個關鍵步驟就是原料的前期處 理和熬膠提取。目前，生產(chǎn)明膠的傳統(tǒng)方法主要有酸法、堿法、酶法和酸堿二元法四種，大多 都是以動物的皮、骨和筋腱為原料，通過分類、洗浸、脫脂、中和、水解、過濾、濃縮、凝膠、烘 干、粉碎等十幾道工序制成。目前在工廠中最常用的生產(chǎn)方法是堿法與酸法。用酸法生產(chǎn) 的明膠為A型明膠，用堿法生產(chǎn)的明膠為B型明膠。酸法生產(chǎn)的明膠凍力高、黏度低；堿法 生產(chǎn)的明膠凍力低、黏度高。兩者都不能達到既高凍力又高黏度的高品質(zhì)。
[0006] 中國專利CN 102181234A公開了一種BATALK法生產(chǎn)高黏度牛皮堿法明膠工藝， 中國專利CN 102181233A公開了一種堿-堿-酸三元法生產(chǎn)高凍力高黏度皮明膠工藝。兩 者的工藝步驟中均包括前處理工藝、提膠、過濾、離子交換、濃縮、高溫滅菌、干燥、粉碎、混 合、金屬檢測和成品。前者的特征在于所述的前處理工藝采用的是分批次堿化法，該方法的 優(yōu)點在于降低了水耗和硫酸的使用，并且相對酸法明膠工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，具有黏度高的優(yōu) 勢；后者的特征是所述的前處理工藝是混合堿酸法，與后續(xù)工藝結合構成生產(chǎn)高凍力高黏 度皮明膠的堿-堿-酸三元法。生產(chǎn)出來的產(chǎn)品凍力高，達到酸法水平，黏度介于酸法和堿 法之間，明顯高于酸法，另外皮料處理時間相對于堿法縮短到35-40天，且較堿法更為節(jié)約 能源與用水，提高了生產(chǎn)效率。
[0007] 很明顯，上述現(xiàn)有技術存在著污染大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品黏度低、黏度下降率高、凍 力不足等缺陷。工業(yè)生產(chǎn)中急需要克服上述缺陷的新的工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是提供一種藥用明膠的生產(chǎn)工藝，以解決上述現(xiàn)有技術存在的各 種問題，進一步提商明I父的生廣效率，節(jié)省生廣成本，提商廣品的品質(zhì)，使廣品的質(zhì)量達到 藥用標準。
[0009] 本發(fā)明的明膠生產(chǎn)工藝技術方案包括：前處理工藝、熬膠、過濾、離子交換、膜 濃縮、直板干燥、滅菌、結膠、干燥、粉碎、檢驗、成品，其特征是所述的前處理工藝是采用 堿-過氧化氫-酸復合法，與后續(xù)工藝結合構成生產(chǎn)高品質(zhì)藥用明膠的酸-堿-過氧化氫 三元法，其工藝步驟為： (1) 使用切皮機將皮料切成條狀，用輸送泵傳至洗滌罐； (2) 堿處理，加水到皮料中，再加氫氧化鈉液堿，控制溶液的濃度為0. 8-1. 0% ; (3) 過氧化氫預處理，向（2)中堿液添加過氧化氫對原料皮進行處理，室溫下浸泡5-8 天； (4) 皮水分離，回收液堿； (5) 在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值達到6. 5-7. 5之間； (6) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值為1. 5-2. 5,浸泡時間為12-36小時； (7) 中和：先用水洗退酸一次，再加入液堿攪拌1小時后再浸泡1-2小時； (8) 最后水洗到提膠時的pH值為4. 5-6. 0 ; 進一步，上述步驟3)中過氧化氫的用量為皮料的6. 0%-10. 0%，濃度為5-20%。
[0010] 進一步，上述步驟（6)中的浸泡時間為18h。
[0011] 進一步，根據(jù)上述工藝所制得的成品中前三道膠的凍力強度均達到220g，勃氏黏 度均達5mpa. s。
[0012] 上述前處理工藝與熬膠、過濾、離子交換、膜濃縮、直板干燥、滅菌、結膠、干燥、粉 碎等后續(xù)工藝結合構成生產(chǎn)高品質(zhì)藥用明膠的酸-堿-過氧化氫三元法。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點和顯著的進步： (1)先將皮料切成條狀，再進行堿處理，可增大皮料比表面積及與液堿的接觸面積，提 高膠原纖維松散和膨脹的程度。
[0014] (2)使用液堿代替生石灰浸泡，液堿可回收循環(huán)利用，而且節(jié)約了后續(xù)水洗步驟中 的用水量。
[0015] (3)用過氧化氫代替硫化鈉對原料皮進行脫毛與膨脹作用，不僅可以有效解決硫 化鈉存在的污染環(huán)境、引入新的雜質(zhì)和影響明膠品質(zhì)的問題，而且還能起到一定程度的改 善明膠色澤、抑菌抗菌的作用。
[0016] (4)由于使用堿-過氧化氫-酸復合法的前處理工藝，所制得的產(chǎn)品等電點在 4. 5-6. 5之間，可按適當比例和A型和B型明膠混合應用，不會發(fā)生凝聚現(xiàn)象。另外，后續(xù)的 熬膠過程中，二、三道膠的品質(zhì)均保證了較高品質(zhì)，凍力強度達220g，勃氏黏度達5mpa.s。
[0017] (5)堿處理的溫度控制在室溫下即可，相對于現(xiàn)有技術中對溫度較為苛刻的要求， 本發(fā)明節(jié)約了大量能源。
[0018] (6)切皮后的整個前處理工藝均可在同一個洗皮罐中完成，最大程度地減少了浪 費和沾污，節(jié)約了生產(chǎn)成本和裝置投資成本。

【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明通過大量探索性研究對現(xiàn)有明膠生產(chǎn)工藝中的前處理工藝進行了具有創(chuàng) 造性的改進，使前處理工藝更加有效、操作更為簡便、安全性更高。不但使產(chǎn)品的凍力較堿 法大幅提高，接近酸法水平，而且黏度也明顯高于酸法，更重要的是將傳統(tǒng)提膠工序中二、 三道膠的明膠品質(zhì)提升到了藥用級。
[0020] 實施例1 : 本實施例采用Ikg豬皮(測得其中膠原蛋白含量256. 4g)，通過本發(fā)明的前處理工藝進 行處理，包括以下步驟： (a) 切皮：使用切皮機將皮料切成條狀，用輸送泵傳至洗滌罐； (b) 堿處理：加水到皮料中，再加濃度為1. 0%液堿氫氧化鈉，浸泡2小時； (c) 過氧化氫預處理：向（b)中堿液添加濃度為10%的過氧化氫對原料皮進行處理， 室溫下浸泡6天； (d) 分離：使用分離系統(tǒng)將皮水分離，回收液堿； (e) 水洗：在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值為6. 5 ; (f) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值達到2. 1，浸泡時間為18小時； (g) 中和：先用水洗退酸一次，再加入液堿攪拌1小時后再浸泡2小時； (h) 水洗：最后水洗到提膠時的pH值為5. 0 ; (i) 將皮料轉(zhuǎn)移至熬膠罐，加提膠水，提取5道次膠液，經(jīng)過濾、離子交換、膜濃縮、 直板干燥、滅菌、結膠、烘干即可得到優(yōu)質(zhì)明膠。
[0021] 凝膠強度測定： 取提取中得到的第一道次明膠6. 67g，加入70mL水，在20°C左右放置2h，使其吸水膨 脹，然后置于60°C水浴中15min使之溶成均勻的液體，加水制成質(zhì)量百分濃度為6. 67%的膠 液；加蓋，放置1~4小時后，在65°C±2°C的水浴中攪拌加熱15分鐘使樣品溶散均勻，在室溫 下放置15分鐘，將凍力瓶水平放置在10°C±0. 1°C的恒溫水浴中，用橡膠塞密塞保溫17±1 小時后，迅速移出凍力瓶，擦干外壁，置凍力儀測試臺上測試。測得凍力強度為262g，達到了 膠囊用明膠標準。
[0022] 黏度測定： 將通過上述方法提取得到的第一道次豬皮明膠在三角燒瓶中配制質(zhì)量濃度為6. 67% 的膠液IOOmL,將膠液冷卻至61°C左右，開啟超級恒溫水浴，使流過粘度計夾套的膠液溫度 為60±0. 1°C，堵住勃氏黏度計毛細管末端，避免空氣或氣泡進入，迅速將膠液倒入粘度管 中，直到超過上刻度線2~3cm。將溫度計插入粘度計里，當溫度穩(wěn)定在60±0. TC時，將膠液 水平調(diào)節(jié)至上刻度線，放開毛細管末端時開始計時，膠液水平達到下刻度線時停止計時，記 錄到的時間為t秒。
[0023] 通過粘度計算公式：n=l. 005At_l. 005B/t計算膠液黏度為6. 5mPa *s，達到了藥用 明膠的標準。
[0024] 式中：η-膠液黏度，mPa · s ; t_流動時間，s ; A，B-粘度計常數(shù)。
[0025] 實施例2 : 本實施例采用Ikg牛皮(測得其中膠原蛋白含量278. 2g)，通過本發(fā)明的前處理工藝進 行處理，包括以下步驟： (a) 切皮：使用切皮機將皮料切成條狀，用輸送泵傳至洗滌罐； (b) 堿處理：加水到皮料中，再加濃度為0. 8%液堿氫氧化鈉，浸泡2小時； (c) 過氧化氫預處理：向（b)中堿液添加濃度為5%的過氧化氫對原料皮進行處理， 室溫下浸泡8天； (d) 分離：使用分離系統(tǒng)將皮水分離，回收液堿； (e) 水洗：在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值為7. 2 ; (f) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值達到2. 4,浸泡時間為36小時； (g) 中和：先用水洗退酸一次，再加入液堿攪拌1小時后再浸泡2小時； (h) 水洗：最后水洗到提膠時的pH值為5. 3 ; (i) 將皮料轉(zhuǎn)移至熬膠罐，加提膠水，提取5道次膠液，經(jīng)過濾、離子交換、膜濃縮、 直板干燥、滅菌、結膠、烘干即可得到優(yōu)質(zhì)明膠。
[0026] 取提取中得到的第二道次明膠，加水制成質(zhì)量百分濃度為6. 67%的膠液；然后采 用上述的凍力強度和勃氏黏度的測定方法進行測試。測得凍力強度為245g，勃氏黏度為 5. 8,均達到了藥用明膠的相關標準。
[0027] 實施例3 : 本實施例采用Ikg牛皮(測得其中膠原蛋白含量278. 2g)，通過本發(fā)明的前處理工藝進 行處理，包括以下步驟： (a) 切皮：使用切皮機將皮料切成條狀，用輸送泵傳至洗滌罐； (b) 堿處理：加水到皮料中，再加濃度為0. 9%液堿氫氧化鈉，浸泡2小時； (c) 過氧化氫預處理：向（b)中堿液添加濃度為20%的過氧化氫對原料皮進行處理， 室溫下浸泡5天； (d) 分離：使用分離系統(tǒng)將皮水分離，回收液堿； (e) 水洗：在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值為6. 8 ; (f) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值達到1. 8,浸泡時間為12小時； (g) 中和：先用水洗退酸一次，再加入液堿攪拌1小時后再浸泡2小時； (h) 水洗：最后水洗到提膠時的pH值為5. 7 ; (i) 將皮料轉(zhuǎn)移至熬膠罐，加提膠水，提取5道次膠液，經(jīng)過濾、離子交換、膜濃縮、 直板干燥、滅菌、結膠、烘干即可得到優(yōu)質(zhì)明膠。
[0028] 取提取中得到的第三道次明膠，加水制成質(zhì)量百分濃度為6. 67%的膠液；然后采 用上述的凍力強度和勃氏黏度的測定方法進行測試。測得凍力強度為228g，勃氏黏度為 5. 2,均達到了藥用明膠的相關標準。
[0029] 對比實施例： 本實施例采用Ikg牛皮(測得其中膠原蛋白含量278. 2g)，通過將對比文件的前處理工 藝中切皮和堿處理的順序進行簡單調(diào)整后進行實際小試生產(chǎn)，包括以下前處理步驟： (1) 切皮：對堿預處理后的皮料，切成皮塊； (2) 堿預處理：對原料皮進行硫化鈉和氧化鈣的處理，硫化鈉濃度為0. 5%，氧化鈣濃度 為 1. 0% ; (3) 預水洗皮塊：水洗3小時，去除雜質(zhì)、污物和部分鹽類； (4) 堿處理，加水到皮料中，再加氫氧化鈉，控制溶液的濃度為1. 2% ; 將皮料和堿液轉(zhuǎn)移到酸堿池浸泡8天，期間控制堿液溫度在25°C ; (5) 分離：皮水分離，回收液堿； (6) 水洗：將皮料轉(zhuǎn)到后水洗池，水洗至溶液pH值達到8. 2 ; (7) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值達到1. 8,浸泡時間為8小時； (8) 退酸：用水洗退酸一次； (9) 中和：采用氫氧化鈉液堿,浸泡4小時后,水洗到提膠時的pH值為3. 8 ; (10) 將皮料轉(zhuǎn)移至熬膠罐，加提膠水，提取5道次膠液，經(jīng)過濾、離子交換、膜濃縮、 直板干燥、滅菌、結膠、烘干即可得到優(yōu)質(zhì)明膠。
[0030] 取提取中得到的第一道次明膠，加水制成質(zhì)量百分濃度為6.67%的膠液；然后 采用上述的凍力強度和勃氏黏度的測定方法進行測試。測得第一道次明膠的凍力強度為 205g，勃氏黏度為4.8。
[0031] 實施例5 :質(zhì)量檢驗 稱取一定量實施例1中制備得到的第一道次明膠成品，實施例2中所得的第二道次明 膠成品，實施例3中制備得到的第三道次明膠成品和對比實施例中制備得到的第一道次明 膠成品，結合《中國藥典》中膠囊用明膠和QB 2354-2005藥用明膠的相應質(zhì)量標準對3個 實施例的樣品進行質(zhì)量檢驗，所得結果如表1所示： 表1檢驗報告

【權利要求】
1. 一種藥用明膠的生產(chǎn)工藝，包括前處理工藝、熬膠、過濾、離子交換、膜過濾、直板干 燥、滅菌、結膠、干燥、粉碎、檢驗、成品，其特征在于所述的前處理工藝是采用堿-過氧化 氫-酸復合法，其工藝步驟為： (1) 使用切皮機將皮料切成條狀，用輸送泵傳至洗滌罐； (2) 堿處理，加水到皮料中，再加液堿氫氧化鈉，控制溶液的濃度為0. 8-1. 0% ; (3) 過氧化氫預處理，向（2)中堿液添加過氧化氫對原料皮進行處理，室溫下浸泡5-8 天； (4) 皮水分離，回收液堿； (5) 在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值達到6. 5-7. 5之間； (6) 浸酸：加硫酸使溶液的pH值為1. 5-2. 5,浸泡時間為12-36小時； (7) 中和：先用水洗退酸一次，再加入液堿攪拌1小時后再浸泡1-2小時； (8) 最后水洗到提膠時的pH值為4. 5-6. 0。
2. 根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：步驟（3)中過氧化氫的用量為皮料的 6. 0%-10. 0%，濃度為 5-20%。
3. 根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：步驟（6)中的浸泡時間優(yōu)選為18h。
4. 根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所制得的成品中前三道次膠的凍力 強度均達到220g，勃氏黏度均5mPa. s。
【文檔編號】C09H3/00GK104371559SQ201410607879
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】帥放文, 章家偉, 王向峰 申請人:湖南爾康制藥股份有限公司