本發(fā)明涉及明膠技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種明膠的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
一般來說,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。
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(dá)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(jié)構(gòu),當(dāng)其部分水解制備明膠的過程中,膠原的這種三螺旋結(jié)構(gòu)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(yù)處理的差異,組成成分也可能不同。
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(tuán)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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。
制作優(yōu)質(zhì)明膠和膠原蛋白的過程就是通過適當(dāng)?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(guān)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(dá)到既高凍力又高黏度的高品質(zhì)。
很明顯,上述現(xiàn)有技術(shù)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。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于以上內(nèi)容,本發(fā)明的目的就是提供一種明膠的生產(chǎn)方法,以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的各種問題,進(jìn)一步提高明膠的生產(chǎn)效率,節(jié)省生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的品質(zhì),使產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種明膠的生產(chǎn)方法,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(jié)膠、干燥、粉碎、檢驗和成品,其特征在于,所述的前處理工藝的工藝步驟為:
(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,控制溶液的質(zhì)量濃度為0.8-1.0%;
(3)過氧化氫預(yù)處理,向(2)中堿液添加過氧化氫對原料皮進(jìn)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(dá)到6.5-7.5之間;
(6)浸酸:加鹽酸使溶液的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2到3次,再加入液堿攪拌2小時后再浸泡3-4小時;
(8)最后水洗到提膠時的pH值為4.5-6.0。
其進(jìn)一步特征如下:
步驟(3)中過氧化氫的用量為皮料質(zhì)量的5%-9%,過氧化氫的質(zhì)量濃度為5-20%。
步驟(3)中過氧化氫的用量為皮料質(zhì)量的7%,過氧化氫的質(zhì)量濃度為15%。
步驟(6)中的浸泡時間為20-22h。
步驟(6)中的浸泡時間為21h。
步驟(6)在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值為7。
所制得的成品中前三道次膠的凍力強度均達(dá)到220g,勃氏黏度均5mPa.s。
步驟(8)最后水洗到提膠時的pH值為5.3。
由于上述技術(shù)方案的運用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列有益效果:
(1)先將皮料切成條狀,再進(jìn)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。
(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。
(3)用過氧化氫代替硫化鈉對原料皮進(jìn)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。
(4)堿處理的溫度控制在室溫下即可,相對于現(xiàn)有技術(shù)中對溫度較為苛刻的要求,本發(fā)明節(jié)約了大量能源。
(5)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
下面結(jié)合具體實施例,對本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
一種明膠的生產(chǎn)方法,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(jié)膠、干燥、粉碎、檢驗和成品,其特征在于,所述的前處理工藝的工藝步驟為:(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,控制溶液的質(zhì)量濃度為0.8-1.0%;(3)過氧化氫預(yù)處理,向(2)中堿液添加過氧化氫對原料皮進(jìn)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(dá)到6.5-7.5之間;(6)浸酸:加鹽酸使溶液的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2到3次,再加入液堿攪拌2小時后再浸泡3-4小時;(8)最后水洗到提膠時的pH值為4.5-6.0。
其進(jìn)一步特征如下:
步驟(3)中過氧化氫的用量為皮料質(zhì)量的5%-9%,過氧化氫的質(zhì)量濃度為5-20%。步驟(3)中過氧化氫的用量為皮料質(zhì)量的7%,過氧化氫的質(zhì)量濃度為15%。步驟(6)中的浸泡時間為20-22h。步驟(6)中的浸泡時間為21h。步驟(6)在洗滌罐內(nèi)將皮料水洗至溶液pH值為7。所制得的成品中前三道次膠的凍力強度均達(dá)到220g,勃氏黏度均5mPa.s。步驟(8)最后水洗到提膠時的pH值為5.3。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。