專利名稱：一種制備明膠的方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及一種明膠的制備方法，特別涉及到用動物制膠原料制備明膠的一種方法。
背景技術：
明膠是膠原蛋白的降解產(chǎn)物，是一種水溶性的高分子親水膠體，其水溶液具有粘性和熱可逆膠凝性等特點，可作為膠凝劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、增稠劑、粘合劑、澄清劑等，廣泛應用于食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等許多領域。明膠的物理化學性質(zhì)不僅與不同動物來源的膠原組織密切相關，也受明膠的生產(chǎn)工藝的影響。按制備方法不同，可將明膠分為酸法明膠、堿法明膠和酶法明膠。酸法工藝是在較低PH下熬煮膠原組織而得，具有生產(chǎn)周期短、設備簡單、物料消耗率低、產(chǎn)品透明度高的優(yōu)點，但如果控制不當，粘度就會過低；酸法工藝適合于交聯(lián)少的膠原組織幼齡動物皮組織。酶法明膠是在蛋白酶的作用下水解膠原組織而得，具有生產(chǎn)周期較短、污染小的特點； 但由于酶易受PH影響、酶解程度不易控制，該方法只適合于生產(chǎn)降解程度較高的小分子膠原肽等產(chǎn)品。堿法明膠通常是將物料經(jīng)浸灰處理后熱水多道熬煮膠原組織而得到明膠溶液，再將該明膠溶液經(jīng)濃縮、干燥、粉碎得到明膠成品；該方法具有明膠質(zhì)量高的特點，但存在浸灰周期長(往往長達3 4個月)，熬膠時間長、能耗高等缺陷。目前，世界上明膠工業(yè)化生產(chǎn)基本采用堿法生產(chǎn)工藝。在明膠工業(yè)中，過氧化氫常被利用做漂白劑及抑菌劑在明膠生產(chǎn)的濃縮工序后期使用。本申請的第一發(fā)明人在進行研究時發(fā)現(xiàn)過氧化氫不僅可以起漂白的作用，同時還具有氧化降解的作用，如果在熬膠物料中加入過氧化氫，具有意想不到的提膠效果。在中國期刊《食品與發(fā)酵工業(yè)》2005年第31卷第4期(總第208期)的《H2&在雞骨明膠提取中的應用》中，首次報道了本申請的第一發(fā)明人的采用過氧化氫提取明膠的方法；該方法是將物料浸灰后經(jīng)過水洗及中和工序進行熬膠，采取的是在PH 5下提膠，提膠經(jīng)過過氧化氫浸泡 M小時。本申請的第一發(fā)明人2006年在江南大學攻讀博士學位時發(fā)表的博士學位論文《雞骨明膠的制備、結構及功能性質(zhì)研究》中介紹的采用過氧化氫提取明膠的方法，采用的是分道提膠工藝。整體而言，以上兩種明膠制備方法仍存在以下不足提取明膠溫度偏高，且工藝時間偏長，優(yōu)質(zhì)明膠產(chǎn)率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過不斷地研究，本發(fā)明人掌握了膠原在過氧化氫作用下的降解機理和控制手段，在此基礎上，完善了明膠的過氧化氫法降解工藝，使該技術具有更廣泛的適用性。針對不同的原料，找到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)明膠的過氧化氫法生產(chǎn)工藝方法。本發(fā)明的目的，即在于提供一種新的制取明膠的方法，該方法獲取的明膠粘度好、凍力高、色澤淺，且制取工藝簡單、流程短、生產(chǎn)周期短、出膠率高。以下，是本發(fā)明制備明膠方法的技術方案
本發(fā)明制備明膠的方法，是將動物制膠原料經(jīng)包括浸灰、熬膠、濃縮、干燥、粉碎在內(nèi)的步驟而制得明膠成品，其特別之處在于所述熬膠是將浸灰得到的粗膠原纖維或骨素在料液比為1 3 1 12，每克粗膠原纖維或骨素物料加入0.02 Immol的過氧化氫， 50 80°C下整體一次熬制3 12小時，制得明膠溶液。所述動物制膠原料，包括動物生皮、 骨、角或鱗等。優(yōu)選地，所述浸灰后得到的粗膠原纖維或骨素物料無需經(jīng)過中和，即可用于熬膠。優(yōu)選地，所述浸灰包括將原料在飽和石灰水中浸泡6 15天，每日更換新鮮飽和石灰水。上述方案中，還可以設有對浸灰后得到的粗膠原纖維或骨素物料進行水洗的工序。作為對上述方案的進一步改進，所述熬膠是將浸灰得到的粗膠原纖維或骨素物料在料液比為1 4 1 8，每克粗膠原纖維或骨素物料加入0.08 0. Smmol的過氧化氫， 在52 65°C下整體一次熬制4 7小時，制得明膠溶液。具體地，對應不同的制膠原料時，制備明膠中的熬膠工藝優(yōu)選包括采用不同的如下工藝參數(shù)所用原料為鱷魚皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入0. 05 0. 8mmol的過氧化氫，在55 75°C下整體一次熬制5 11小時；所用原料為田雞皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入0. 05 0. 5mmol的過氧化氫，在50 60°C下整體一次熬制4 6小時；所用原料為魚皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入0. 02 0. IOmmol的過氧化氫，在50 55°C下整體一次熬制3 6小時；并可進一步優(yōu)選采用每克粗膠原纖維物料加入0. 05 0. OSmmol的過氧化氫，在52 下整體一次熬制4 5小時；所用原料為雞骨時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克骨素物料加入 0. 05 0. Immol的過氧化氫，在72_80°C下整體一次熬制4 6小時；所用原料為豬皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入0. 2 1. Ommol的過氧化氫，在65 80°C下整體一次熬制4 10小時。本發(fā)明的明膠制備方法具有如下特點及優(yōu)點1、本發(fā)明明膠制備方法中的熬膠工序，采用的是熬膠溫度為50 80°C，耗時3 12小時的整體一次熬制工藝，與工業(yè)上明膠傳統(tǒng)的提取一般采用逐級升溫直至100°C、分道熬膠工藝需進行5 8道提膠、耗時40小時左右相比，工藝大為簡化，耗時大幅減少，耗能也顯著降低。2、在熬膠過程中添加過氧化氫，過氧化氫使膠原共價鍵斷裂，迅速促進膠原降解生成明膠。同時，隨著反應進行，過氧化氫逐漸分解，溶液中的過氧化氫殘留可降低。在采用相同制膠原料的情形下，本發(fā)明明膠制備方法與現(xiàn)有提取明膠方法相比，具有反應條件溫和，降解速率快，成本低，產(chǎn)率高，質(zhì)量好，后處理方便等優(yōu)點。3、浸灰后無需中和。顛覆傳統(tǒng)上浸灰后中和原料的做法。實驗表明未經(jīng)中和的原料熬膠產(chǎn)率比經(jīng)中和原料的熬膠產(chǎn)率更高。實驗還表明，與傳統(tǒng)明膠生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明方法生產(chǎn)明膠周期短，耗能少，產(chǎn)率高。與傳統(tǒng)堿法明膠的生產(chǎn)周期長達3 4個月相比，本發(fā)明方法生產(chǎn)明膠的周期可縮短到幾天之內(nèi)完成，同時大大降低了能耗，而產(chǎn)率在適當條件下能夠提高1 3倍。
具體實施例方式以下實施例對本發(fā)明用過氧化氫法降解膠原纖維制備明膠的方法作進一步地說明。本發(fā)明所提及的利用過氧化氫降解膠原纖維制備明膠的方法，可例如包含采用下列步驟步驟1、浸灰將動物生皮(或骨)的生原料用流動清水洗凈去除雜質(zhì)后，浸泡于飽和石灰水或氫氧化鈣溶液中，每天更換新鮮的飽和石灰水；浸灰6 15天后的原料經(jīng)水洗后(或不經(jīng)水洗)得到粗膠原纖維(或骨素)。步驟2、熬膠步驟1所得粗膠原纖維(或骨素)物料無需經(jīng)過中和，進行機械破碎；每克粗膠原纖維或骨素物料加入0. 02 Immol的過氧化氫，加水使料液比為1 3 1 12，在50 80°C下整體一次熬制3 12小時得到明膠溶液；步驟3、將步驟2得到的明膠溶液經(jīng)過濾(視具體原料不同，本過濾工序或可省略)、濃縮、干燥、粉碎，即得到明膠產(chǎn)品。下表1為在熬膠過程中添加和未添加過氧化氫制備明膠的實驗對比數(shù)據(jù)(未添加過氧化氫的為對照組，添加過氧化氫的為實驗組)。該實驗中，除熬膠工藝參數(shù)外，采用的其它工序相同，其它工序采用的工藝參數(shù)也相同。
表1
原產(chǎn)率(％)粘度(mpa.s)對照組實驗組對照組實驗組魚皮40904.675.52田雞皮30506.515.85鱷魚皮30544.904.62豬皮55754.264.32雞骨素(脫礦后的骨骼)34666.215.34其中，各種原料制備明膠的熬膠工藝參數(shù)如下表2 表 權利要求
1.一種制備明膠的方法，是將動物制膠原料經(jīng)包括浸灰、熬膠、濃縮、干燥、粉碎在內(nèi)的步驟而制得明膠成品，其特征在于所述熬膠是將浸灰得到的粗膠原纖維或骨素在料液比為1 3 1 12，每克粗膠原纖維或骨素物料加入0. 02 Immol的過氧化氫，50 80°C 下整體一次熬制3 12小時，制得明膠溶液。
2.如權利要求1所述的制備明膠的方法，其特征在于所述浸灰后得到的粗膠原纖維或骨素物料無需經(jīng)過中和，即可用于熬膠。
3.如權利要求1所述的制備明膠的方法，其特征在于在所述浸灰后，還設有對浸灰后得到的粗膠原纖維或骨素物料進行水洗的工序。
4.如權利要求1至3之一所述的制備明膠的方法，其特征在于所述熬膠是將浸灰得到的粗膠原纖維或骨素物料在料液比為1 4 1 8，每克粗膠原纖維或骨素物料加入 0. 08 0. 8mmol的過氧化氫，在52 65°C下整體一次熬制4 7小時，制得明膠溶液。
5.如權利要求1至3之一所述的制備明膠的方法，其特征在于所用原料為鱷魚皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入 0. 05 0. 8mmol的過氧化氫，在55 75°C下整體一次熬制5 11小時；所用原料為田雞皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入 0. 05 0. 5mmol的過氧化氫，在50 60°C下整體一次熬制4 6小時；所用原料為魚皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入 0. 02 0. IOmmol的過氧化氫，在50 55°C下整體一次熬制3 6小時；所用原料為雞骨時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克骨素物料加入0. 05 0. Immol的過氧化氫，在72_80°C下整體一次熬制4 6小時；所用原料為豬皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入 0. 2 1. Ommol的過氧化氫，在65 80°C下整體一次熬制4 10小時。
6.如權利要求5所述的制備明膠的方法，其特征在于，所用原料為魚皮時，其熬膠工序包括采用如下工藝參數(shù)每克粗膠原纖維物料加入0. 05 0. OSmmol的過氧化氫，在52 M°C下整體一次熬制4 5小時。
7.如權利要求1至3之一所述的制備明膠的方法，其特征在于所述浸灰包括將原料在飽和石灰水中浸泡6 15天，每日更換新鮮飽和石灰水。
8.如權利要求4所述的制備明膠的方法，其特征在于所述浸灰包括將原料在飽和石灰水中浸泡6 15天，每日更換新鮮飽和石灰水。
9.如權利要求5所述的制備明膠的方法，其特征在于所述浸灰包括將原料在飽和石灰水中浸泡6 15天，每日更換新鮮飽和石灰水。
10.如權利要求6所述的制備明膠的方法，其特征在于所述浸灰包括將原料在飽和石灰水中浸泡6 15天，每日更換新鮮飽和石灰水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用過氧化氫降解膠原纖維得到明膠的制備方法，該方法首先將動物皮組織或骨經(jīng)浸灰處理得到粗膠原纖維或骨素，然后將粗膠原纖維或骨素在料液比為1∶3～1∶12，每克粗膠原纖維或骨素物料加入0.02～1mmol的過氧化氫，50～80℃下整體一次熬制3～12小時得到明膠溶液；再將明膠溶液濃縮、干燥，粉碎得到高產(chǎn)率高質(zhì)量的明膠固體產(chǎn)物。此明膠制備方法簡單易行，能在較低的溫度、較短時間內(nèi)將膠原組織降解為明膠；與傳統(tǒng)明膠生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明方法生產(chǎn)周期短，耗能少，產(chǎn)率高。
文檔編號C09H3/00GK102363715SQ201110358669
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權日2011年11月14日
發(fā)明者何虹, 劉小玲, 姜元欣, 朱琪, 盛金鳳 申請人:廣西大學